جستجو در:
دوره 7، شماره 3 - ( 1402 )
جلد 7 شماره 3 صفحات 28-19 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Safaei E, Talebi Z, Ghafarinia V. Effect of Graphite Source on Pore Structure and CO2 Adsorption of Graphene Aerogel. IQBQ 2023; 7 (3) :19-28
URL: http://arcpe.modares.ac.ir/article-38-71928-fa.html
URL: http://arcpe.modares.ac.ir/article-38-71928-fa.html
صفایی الهه، طالبی زهرا، غفاری نیا وحید. تاثیر اندازه ذرات گرافیت بر ساختار حفرات و جذب گاز CO2 نانوساختار ایروژل گرافنی. پژوهش‌های کاربردی مهندسی شیمی-پلیمر. 1402; 7 (3) :19-28
الهه صفایی1 
، زهرا طالبی 
2، وحید غفاری نیا3
، زهرا طالبی 2، وحید غفاری نیا3
1- داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ نساجی، داﻧﺸﮕﺎه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2- داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ نساجی، داﻧﺸﮕﺎه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران ،z.talebi@iut.ac.ir
3- داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ برق و کامپیوتر، داﻧﺸﮕﺎه صنعتی اصفهان، اصفهان،ایران
2- داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ نساجی، داﻧﺸﮕﺎه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران ،
3- داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ برق و کامپیوتر، داﻧﺸﮕﺎه صنعتی اصفهان، اصفهان،ایران
چکیده: (428 مشاهده)
جاذبهای جامد متخلخل به منظور جذب گاز دی اکسیدکربن به عنوان گازآلاینده و اثرگذار بر تغییرات جوی
محیط زیست مورد توجه محققان قرارگرفته اند. درتحقیق حاضر، از گرافن ایروژل به منظور جذب گاز دی-
اکسیدکربن استفاده شد. اثر پودر گرافیت اولیه بر فرایند اکسیداسیون گرافن اکساید و گروههای اکسیژنی روی سطح آن بررسی شد. سپس تاثیرمیزان اکسیداسیون برخودتجمعی نانوصفحات حین فرایند هیدروترمال و ساختارحفرات سلسله مراتبی گرافن ایروژل حاصل مورد بررسی قرارگرفت. دراین پژوهش از روش هامرز اصلاح شده برای سنتز گرافن اکسایدها و روش هیدروترمال و خشککردن انجمادی برای سنتز گرافن ایروژلها استفاده شد. به منظور مشخصه یابی گرافن اکسایدها از آزمونهای طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) و پراش پرتوایکس ( XRD) استفاده شد. گرافن ایروژل ها با استفاده از آزمون های مختلف شامل جذب و واجذب نیتروژن، میکروسکوپ الکترونی روبشی ) (SEMمورد بررسی قرارگرفتند. درآزمون XRD اختلاف فاصله لایه ها بین گرافیت و گرافن اکساید نشان دهنده اکسیدشدن موفقیت آمیزصفحات گرافیت است. اختلاف شدت پیکهای اکسیژنی در آزمون FTIRناشی از اختلاف اندازه ذرات گرافیتها است. بطوری که شدت گروههای اکسیژنی بیشتر درگرافیت با اندازه ذرات کوچکتر مشاهده شد. بررسی ریخت شناسی گرافن ایروژلها اهمیت گروهای اکسیژنی در تشکیل ساختارسه بعدی سلسله مراتبی را نشان داد. افزایش گروههای اکسیژنی در نمونه با اندازه ذرات کوچکتر، ساختاری با دیوارههای نازکتر و تجمع کمترصفحات ایجاد کرده است.
نتایج حاصل نشان دادند که گرافیت با اندازه ذارت کوچک منجر به بهبود ساختار حفرات سلسله مراتبی ایروژل و افزایش میزان جذب گاز تا ۱/۰۴ mmol شد. ایروژل حاصل از ذرات گرافیت بزرگتر دارای جذب گازmmol
۰/۷۲است. استفاده از گرافیت با اندازه ذرات کوچکتر منجربه کنترل بهتر فرایند اکسیداسیون گرافن اکساید و
فرایند خودتجمعی گرافن ایروژل و سطح مخصوص مزو و میکرو بالا( ۱۱۲m2/gو ۱۱۵به ترتیب) شد.
اکسیدکربن استفاده شد. اثر پودر گرافیت اولیه بر فرایند اکسیداسیون گرافن اکساید و گروههای اکسیژنی روی سطح آن بررسی شد. سپس تاثیرمیزان اکسیداسیون برخودتجمعی نانوصفحات حین فرایند هیدروترمال و ساختارحفرات سلسله مراتبی گرافن ایروژل حاصل مورد بررسی قرارگرفت. دراین پژوهش از روش هامرز اصلاح شده برای سنتز گرافن اکسایدها و روش هیدروترمال و خشککردن انجمادی برای سنتز گرافن ایروژلها استفاده شد. به منظور مشخصه یابی گرافن اکسایدها از آزمونهای طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) و پراش پرتوایکس ( XRD) استفاده شد. گرافن ایروژل ها با استفاده از آزمون های مختلف شامل جذب و واجذب نیتروژن، میکروسکوپ الکترونی روبشی ) (SEMمورد بررسی قرارگرفتند. درآزمون XRD اختلاف فاصله لایه ها بین گرافیت و گرافن اکساید نشان دهنده اکسیدشدن موفقیت آمیزصفحات گرافیت است. اختلاف شدت پیکهای اکسیژنی در آزمون FTIRناشی از اختلاف اندازه ذرات گرافیتها است. بطوری که شدت گروههای اکسیژنی بیشتر درگرافیت با اندازه ذرات کوچکتر مشاهده شد. بررسی ریخت شناسی گرافن ایروژلها اهمیت گروهای اکسیژنی در تشکیل ساختارسه بعدی سلسله مراتبی را نشان داد. افزایش گروههای اکسیژنی در نمونه با اندازه ذرات کوچکتر، ساختاری با دیوارههای نازکتر و تجمع کمترصفحات ایجاد کرده است.
نتایج حاصل نشان دادند که گرافیت با اندازه ذارت کوچک منجر به بهبود ساختار حفرات سلسله مراتبی ایروژل و افزایش میزان جذب گاز تا ۱/۰۴ mmol شد. ایروژل حاصل از ذرات گرافیت بزرگتر دارای جذب گازmmol
۰/۷۲است. استفاده از گرافیت با اندازه ذرات کوچکتر منجربه کنترل بهتر فرایند اکسیداسیون گرافن اکساید و
فرایند خودتجمعی گرافن ایروژل و سطح مخصوص مزو و میکرو بالا( ۱۱۲m2/gو ۱۱۵به ترتیب) شد.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |