بررسی عوامل مؤثر بر تولید کربن فعال از هسته زیتون

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 6، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 46، آذر 1397، صفحه 71-80   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

هادی شریفی درآباد¹؛ ماندانا عادلی^{* 2}

¹دانشکده مهندسی مواد و متالورژی - دانشگاه علم و صنعت ایران

²دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در دهه ی اخیر سیستم های جذبی به خصوص سیستم های شامل کربن فعال از توجه بسیاری در فرایندهای تصفیه و جداسازی در مقیاس صنعتی برخوردار شده است. کربن فعال ماده ای متخلخل است که با روش های ویژه ای برای مصارف خاص تولید می شود. خواص ویژه ی کربن فعال از جمله، سطح ویژه بالا، ساختار متخلخل، ظرفیت جذب بالا و واکنش پذیری بالای سطح موجب شده است که از آن در مراکز صنعتی به عنوان جاذب استفاده شود. در این پژوهش به تولید کربن فعال از هسته ی زیتون به روش فعال سازی شیمیایی با فسفریک اسید و بدون استفاده از محیط خنثی و همچنین بررسی عوامل موثر (غلظت اسید و دمای فعال سازی) بر خواص کربن فعال به ویژه مساحت سطح ویژه ی آن برای یافتن نقطه ی بهینه پرداخته و از روشهای پراش اشعه ایکس، SEM و BET برای مشخصه یابی محصول بدست آمده بهره برده شد. طبق نتایج بدست آمده، مشخص شد که برای تهیه کربن فعال از هسته ی زیتون حضور گازهای آرگون و نیتروژن الزامی نیست و می توان کربن فعال را با سطح ویژه مناسب در محیطی غیر خنثی نیز تولید کرد. همچنین مشخص شد که در میان عوامل تاثیر گذار بر روی خواص کربن فعال (از جمله مساحت سطح ویژه)، غلظت محلول آغشته سازی بیش ترین تاثیر را داشته است. شرایط بهینه برای رسیدن به کربن فعالی با بیش ترین مقدار سطح ویژه (m2/g 94/1194) عبارت است از: محلول اسیدی آغشته سازی با غلظت 85% وزنی و دمای عملیات حرارتی °C500.

کلیدواژه‌ها

کربن فعال؛ هسته ی زیتون؛ فعال سازی شیمیایی؛ فسفریک اسید

مراجع

 

[1]     N. Soudani, S. Souissi najar & A. Ouederni, “Influence of Nitric Acid Concentration on Characteristics of Olive Stone Based Activated Carbon”, Chinese Journal of Chemical Engineering, Vol. 21, pp. 1425-1430, 2013.

 

[2]       م. بدرلو، س. ع. طیبی­فرد و م. ذاکری، "سنتز نانوکامپوزیت (MoSi₂-20%TiC) به روش سنتز احتراقی فعال شده شیمیایی (COSHS)"، فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، شماره 4، سال 10، زمستان، 1395.

 

[3]       س. م. حسینی و ق. دینی، "استفاده از خاکستر سبوس برنج برای تولید نانوذرات Al₂O₃/SiC به­روش سنتز خودانتشار دمای بالا و آسیاکاری"، فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، شماره 2، سال 12، تابستان، 1397.

 

[4]     S. M. Yakout & G. Sharaf El Deen, “Characterization of Activated Carbon Prepared by Phosphoric Acid Activation of Olive Stones”, Arabian Journal of Chemistry, Vol. 9, No. 2, pp. S1155-S1162, 2012.

 

[5]     Y. Nakagawa, M. Molina Sabio & F. Rodriguez Reinoso, “Modification of the Porous Structure along the Preparation of Activated Carbon Monoliths with H₃PO₄ and ZnCl₂”, Microporous and Mesoporous Materials, Vol. 103, pp. 29-34, 2007.

 

[6]     R. Yavuz, H. Akyildiz, N. Karatepe & E. Çetinkaya, “Influence of Preparation Conditions on Porous Structures of Olive Stone Activated by H₃PO₄”, Fuel Processing Technology, Vol. 91, pp. 80-87, 2010.

 

[7]     T. Bohli, A. Ouederni, N. Fiol & I. Villaescusa, “Evaluation of an Activated Carbon from Olive Stones Used as an Adsorbent for Heavy Metal Removal from Aqueous Phases”, Comptes Rendus Chimie, Vol. 18, pp. 88-89, 2015.

 

[8]     J. Bedia, J. M. Rosas, D. Vera, J. Rodriguez Mirasol & T. Cordero, “Isopropanol Decomposition on Carbon Based Acid and Basic Catalysts”, Catalysis Today, Vol 158, pp. 89-96, 2010.

 

[9]     M. Jagtoyen & F. Derbyshire, “Activated Carbons from Yellow, Poplar, and White Oak by H₃PO₄ Activation”, Carbon, Vol. 36, pp. 1085– 1097, 1998.

 

[10] S. Timur, I. C. Kantarli, E. Ikizoglu & J. Yanik, “Preparation of Activated Carbons from Oreganum Stalks by Chemical Activation”, Energy and Fuel, Vol. 20, pp. 2636–2641, 2006.