امیرحسین خوش اخلاق، فریده گلبابایی، مجتبی بیگزاده، سید جمال الدین شاه طاهری،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۴۰۰ )
چکیده
مقدمه: تولوئن یکی از آلاینده های شیمیایی تلقی می شود که می تواند مشکلاتی را بر سلامتی افراد بویژه کارگران شاغل در معرض ﻣﻮاﺟﻬﻪ ﺑﺎ آن ایجاد نماید و به علت سرعت تبخیر بالا و انتشار سریع در محیط پیرامون، منجر به مواجهه بسیاری از شاغلین و افراد در معرض و متعاقب آن اثرات جبران ناپذیر بر سلامت آنان در مشاغل مختلف می گردد. بنابراین حذف آن بسیار حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از چارچوب فلز-آلی مس، تحت شرایط مختلف عملیاتی به مطالعه روش حذف این آلاینده پرداخته شده است.
روش کار: در این مطالعه چارچوب فلز-آلی مس با استفاده از روش تک ظرف و درجا سنتز شد. ویژگی های فیزیکی و مورفولوژی جاذب توسط تکنیک های BET، XRD، FTIR و SEM مورد بررسی قرار گرفت. کارائی جاذب در حذف تولوئن از جریان هوا تحت سیستم جذبی دینامیک با بررسی تاثیر متغیرهای وزن جاذب، غلظت آلاینده و رطوبت صورت پذیرفت. برای ارزیابی داده ها از معادلات ایزوترم، ترمودینامیک و سینتیک استفاده گردید.
یافته ها: نتایج آزمایش های تعیین ویژگی های چارچوب فلز-آلی مذکور، بیانگر تشکیل کریستال های خالص
Cu-BDC با میانگین و توزیع اندازه ذرات برابر nm ۹۵/۱ بود. سطح ویژه محاسبه شده به روش BET برای نمونه مذکور برابر m۲ g-۱ ۶۸۶ و حجم کلی حفرات ساختاری cm۳ g-۱ ۳۳۵/۰ بود. وجود میکروپورها باعث افزایش ظرفیت جذب دینامیک تولوئن شد. براساس یافته ها، جذب سطحی تولوئن بر روی جاذب مذکور از مدل ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیک شبه درجه دو پیروی می نماید. براساس نتایج مطالعات ترمودینامیک، تغییرات آنتروپی (°ΔS) برابر
kJ mol-۱ K-۱ ۰۴۴/۰- و تغییرات آنتالپی (°ΔH)برابر kJ mol-۱ ۶۷/۱۵- محاسبه شد. همچنین میزان انرژی آزاد گیبس (ΔG°) منفی محاسبه گردید که بیانگر خودبه خودی و گرمازا بودن فرآیند جذب سطحی می باشد. واجذب دمایی تولوئن از جاذب پس از سه آزمایش ۷۷% حاصل شد.
نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه می توان از چارچوب فلز-آلی میکروپروس مس بدلیل ارزان بودن، دسترسی بالا، ظرفیت جذب بالا و واجذب دمایی مناسب در شرایط عملیاتی مختلف برای جذب سطحی تولوئن استفاده نمود.
