ساخت کربن‌فعال توسط فعالسازی شیمیایی و‌فیزیکی چوبهای مرکبات، زیتون و‌گز و‌مقایسه مشخصات‌آنها

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه مهندسی پلیمر/ دانشگاه آزاد اسلامی واحد داراب

2 عضو هیئت علمی گروه شیمی /دانشگاه آزاد اسلامی واحد داراب

3 کارشناس آزمایشگاه/ دانشگاه آزاد اسلامی واحد داراب

چکیده

کربن ‌فعال از پیرولیز هر ماده حاوی کربن با استفاده‌ از عملیات فعالسازی مختلف، تولید می‌شود. در این تحقیق، چوب درختان پرتقال، زیتون و گز منطقه داراب فارس به عنوان مواد اولیه تولید کربن ‌فعال استفاده شده است.
اندازه‌گیری چگالی، درصد ‌رطوبت، درصد ترکیبات‌ شیمیایی (شامل سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر) مطابق با آیین‌نامه تاپی (TAAPI) و آنالیز حرارتی DSC-TGA بر روی نمونه‌های چوب، نشان می‌دهد، تخریب‌ حرارتی چوب ‌زیتون در دماهای بالاتری انجام می‌گردد. همچنین محتوی‌کربن تابعی از دانسیته چوب بوده‌ و آنالیز ‌شیمیایی چوب اثری بر محتوی ‌کربن و پایداری‌ حرارتی آن ندارد.
کربن ‌فعال از ‌نمونه چوبهای مختلف در سه حالت بدون فعالسازی، فعالسازی فیزیکی با بخار آب و فعالسازی شیمیایی با کلرید ‌روی (در نسبتهای 50%، 100% و 150%) در شرایط مشابه دما و زمان، تولید و ویژگیهای آنها شامل عدد ‌یدی، سطح‌ آزاد به ‌روش BET، رفتار‌ حرارتی و‌تصاویر میکروسکوپ الکترونی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که عدد‌ یدی و سطح‌ آزاد کربن ‌فعال تولیدی مستقیماٌ تابع نوع فعالسازی می‌باشد، به نحوی که این پارامترها در فعالسازی شیمیایی تفاوت چشمگیری نسبت به سایر روشها دارد. همچنین با افزایش مقادیر عامل فعالساز شیمیایی از 50% تا 100% میزان سطح ‌آزاد، جذب ایزوترم، حجم‌ آزاد و عدد‌ یدی نیز افزایش می‌یابد لیکن افزایش از 100% به 150% اثر محسوسی بر این پارامتر و در نتیجه فعالسازی کربن ندارد.
بیشترین عدد یدی و BET مربوط به نمونه چوب پرتقال فعال شده با 150% کلرید روی، با مقادیر به ترتیب 97/980 و 22/1050 میباشد. همچنین در همه موارد فعالسازی، کربن حاصل از چوب ‌زیتون رفتار بهتری از‌ خود نشان می‌دهد و مقاومت حرارتی کربن ‌فعال تولید شده از‌ چوب‌ زیتون نسبت به سایرین بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات