ذخیره سازی گاز دی اکسید کربن توسط نانو مواد کربنی عامل دار شده

در این تحقیق میزان جذب گاز دی اکسیدکربن توسط جاذب های کربن فعال و نانولوله های کربنی چند دیواره خام، اکسید شده و عامل دار آمینی در محدوده دمای 313-293 کلوین و فشار 40-0 بار مورد آزمایش قرار گرفت. در این آزمایش ها اندازه گیری به روش حجم سنجی و در یک سیستم دو مخزنه تحت فشار صورت گرفت. دمای سیستم توسط یک حمام آب کنترل شده و افت فشار مخزن ناشی از جذب گاز تا رسیدن به یک فشار تعادلی توسط یک مبدل فشار اندازه گیری و به کامپیوتر منتقل گردید. سپس میزان گاز جذب شده در جاذب ها توسط معادله حالت srk محاسبه گردید. میزان جذب گاز در تمام موارد با افزایش دما کاهش و با افزایش فشار افزایش می یابد. نتایج نشان داد که.به ترتیب در جاذب های اکسید شده و عامل دار آمینی میزان جذب گاز نسبت به حالت خام افزایش می یابد. بر طبق آزمایشات انجام شده برروی دو عامل آمینی متفاوت برروی کربن فعال، جاذب عامل دار شده با عامل تری اتیلن تتراآمین (teta) میزان جذب بیشتری از گاز co2 را نسبت به عامل آمینی کیتوزان از خود نشان می دهد. حداکثر میزان جذب گاز co2 برروی کربن فعال با عامل آمینی teta، mmol/g 16/16 و برروی کربن فعال با عامل آمینی کیتوزان mmol/g65/13 در دمای k293 و فشار bar40 بود. این میزان افزایش نسبت به کربن فعال خام در نمونه اول 9/1 برابر و در نمونه دوم 6/1 برابر می باشد. هم چنین نانولوله کربنی عامل دار شده با teta در دمای k293 و فشار bar40، میزان جذبی برابر با mmol/g15/21 از خود نشان داد که 95/1 برابر جاذب خام بود. در مقایسه میان دو جاذب کربن فعال و نانولوله کربنی خام، اکسیدشده و با عامل آمینی مشترک teta، نانولوله کربنی توانایی بالاتری برای جذب گاز اسیدی co2 در شرایط برابر را دارد. . ایزوترم های جذب همدمای لانگمایر و فرندلیچ در مورد این جاذب ها مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به نتایج هر دو مدل برای جذب co2 ، برازش خوبی با داده های آزمایشگاهی را نشان دادند. اما در مجموع مدل جذب همدمای فرندلیچ برازش بهتری را در هر دو جاذب از خود نشان می دهد. برای محاسبه گرمای ایزواستریک از معادله کلازیوس- کلاپیرون استفاده شد که مقادیر کم آن در هر سه مرحله و برای هر دو جاذب مبین جذب فیزیکی است. از مدل سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم برای مطالعه سینتیکی جذب سطحی گازها روی جاذب ها استفاده شد. در جاذب های خام، مدل شبه درجه اول و در جاذب های عامل دار اسیدی و آمینی مدل شبه درجه دوم برازش بهتری را از خود نشان دادند.