سنتز و شناسایی جاذب نانوساختار مناسب برای کاهش/حذف انتشار بوی ادرانت در زمان ریزش آن به ویژه در حالت حادثه‏ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی شیمی- دانشکده مهندسی- دانشگاه فردوسی مشهد

3 محقق پسادکتری

4 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

در پژوهش حاضر، سنتز و شناسایی جاذب نانوساختار مناسب جهت کاهش یا حذف بوی ادرانت منتشر شده در هوا در مواقع حادثه‎ای صورت گرفته است. در این راستا، نمونه‌های مختلفی از جاذب‌های کربنی ، زئولیتی و چارچوب‌های فلز-آلی تهیه شده و جذب ادرانت بر روی این نمونه‌ها اندازه گیری گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، ترتیب قدرت جذب انواع جاذب‎های مورد آزمایش در غلطت های کم ادرانت به صورت زیر بدست آمد:
UiO-66(Zr)>MIL-101(Cr)>MOF-199(Cu)>MIL-53(Al)>Cu-AC>MIL-53(Cr)>AgX>AgY>NaX >AC>CuY>NaY>CuX> MIL-101(Fe)
سپس جاذب‎های منتخب شامل Cu-AC، NaX، MIL-101(Cr) و UiO-66(Zr) که عملکرد خوبی از خود نشان دادند، جهت جذب ادرانت با غلظت‌های بالا مورد بررسی بیشتر قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که قدرت جذب‎کنندگی چارچوب فلز-آلی UiO-66(Zr) تقریباً 3/3 برابر جاذب کربنی Cu-AC و 7 برابر جاذب زئولیتی NaX می‌باشد. با توجه به بررسی‎های تجربی و اقتصادی صورت گرفته در این پژوهش، جاذب های NaX و Cu-AC می‎توانند به عنوان گزینه‎های مناسب برای حذف ادرانت در مواقع حادثه‎ای مدنظر قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


[1] H. Cui, S. Q. Turn and M. A. Reese (2009) "Removal of sulfur compounds from utility pipelined synthetic natural gas using modified activated carbons", Catalysis Today, 139, 274-279.
 
[2] T. Tang, L. Zhang, H. Dong, Z. Fang, W. Fu, Q. Yu and T. Tang (2017) "Organic template-free synthesis of zeolite Y nanoparticle assemblies and their application in the catalysis of the Ritter reaction", RSC Advances, 7, 7711-7717.
 
[3] A. J. Hernández-Maldonado and R. T. Yang (2003) "Desulfurization of commercial liquid fuels by selective adsorption via π-complexation with Cu(I)−Y zeolite", Industrial & Engineering Chemistry Research, 42, 3103-3110.
 
[4] F. Bandarchian and M. Anbia (2015) "Conventional hydrothermal synthesis of nanoporous molecular sieve 13X for selective adsorption of trace amount of hydrogen sulfide from mixture with propane", Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, 1380-1387.
 
[5] P. Rallapalli. D. Patil, K. P. Prasanth, R. S. Somani, R.V. Jasra and H. C. Bajaj (2010) "An alternative activation method for the enhancement of methane storage capacity of nanoporous aluminium terephthalate, MIL-53 (Al)", Journal of Porous Materials, 17, 523-528.
 
[6] X. Li. J. Zhang, W. Shen and S. Xu (2019) "Rapid synthesis of metal-organic frameworks MIL-53 (Cr)", Materials Letters, 255, 126519.
 
[7] F. Zhao.  Y. Liu, S. B. Hammouda, B. Doshi, N. Guijarro, X. Min, C. J. Tang, M. Sillanpää, K. Sivula and S. Wang (2020) "MIL-101 (Fe)/g-C3N4 for enhanced visible-light-driven photocatalysis toward simultaneous reduction of Cr (VI) and oxidation of bisphenol A in aqueous media", Applied Catalysis B: Environmental, 272, 119033.
 
[8] M. Karimi Alavijeh and M. M. Amini (2019) "Synthesis and characterization of butylamine-functionalized Cr (III)–MOF–SO3H: Synergistic effect of the hydrophobic moiety on Cr (III)–MOF–SO3H in esterification reactions", Polyhedron, 173, 114142.
 
[9] K. Schlichte. T. Kratzke and S. Kaskel (2004) "Improved synthesis, thermal stability and catalytic properties of the metal-organic framework compound Cu3 (BTC)2", Microporous and Mesoporous Materials, 73, 81-88.
 
[10] J. H. Cavka, S. Jakobsen, U. Olsbye, N. Guillou, C. Lamberti, S. Bordiga and K. P. Lillerud (2008) "A new zirconium inorganic building brick forming metal organic frameworks with exceptional stability", Journal of the American Chemical Society, 130, 13850-13851.