ساخت کربن فعال از الیاف پنبه ضایعاتی

کربن فعال ساختار بسیار متخلخلی دارد که موجب ایجاد مساحت سطحی بالا و ایجاد قابلیت جذب آلاینده های مختلف به شکل فيزيكي از محیط می شود.

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از روشی شیمیایی و دوست دار محیط زیست موفق به تبدیل الیاف ضایعاتی پنبه به کربن فعال شدند.

پنبه

احسان اکرامی دانش آموخته مقطع دکتری دانشگاه امیرکبیر با اشاره به اهمیت کربن فعال در صنایع مختلف گفت: کربن فعال ساختار بسیار متخلخلی دارد که موجب ایجاد مساحت سطحی بالا و ایجاد قابلیت جذب آلاینده های مختلف به شکل فيزيكي از محیط می شود.

وی افزود: از کاربردهای مهم این ماده می توان به استفاده در انواع ماسکهای تنفسی و محافظ، انواع فیلترهای جداسازی بو، رنگ و مزه‌های غيردلخواه از آب، بازيافت حلالها، دستگاههای تصفيه هوا، صنايع غذایی و شيميایی اشاره کرد.

اکرامی با بیان این که در این پژوهش از روشی شیمیایی و دوست دار محیط زیست برای تولید الیاف کربن فعال استفاده شده است، گفت: فرآیند تولید محصول نیز از جهت بازدهی و نیز خواص جذبی بهینه سازی شده است.

وی تصریح کرد: بر اساس نتایج بدست آمده بازدهی فرآیند تولید الیاف کربن فعال از الیاف پنبه ضایعاتی معادل ۴۳ درصد، مساحت سطحی محصول کربن فعال بدست آمده ۷۰۰ متر مربع بر گرم و همچنین بیشترین گستردگی ابعاد حفره ها در محدوده میکروحفره ها با متوسط ابعاد منافذ معادل ۹/۱ نانومتر است.

پژوهشگر طرح گفت: با توجه به اینکه عمده ترین مانع در استفاده از کربن های فعال هزینه زیاد تولید آنها است از این رو استفاده از الیاف ضایعاتی پنبه به کاهش قیمت این محصولات منجر خواهد شد.

وی افزود: برتری دیگر طرح این است که کربن فعال تولید شده از الیاف پنبه ضایعاتی دارای شکل لیفی هستند که به دلیل ویژگی های مکانیکی و قابلیت شکلپذیری مناسب به شکل آسانتری قابلیت استفاده در صنایع مختلف را دارند ضمن این که کربن های فعال لیفی شکل از ظرفیت و سرعت جذب بالاتری نسبت به شکلهای پودری و گرانولی برخوردار هستند.

اکرامی کارخانه های صنایع نساجی را از مهمترین عوامل تولید کننده پساب های رنگی و آلاینده محیط زیست برشمرد و گفت: الیاف کربن تهیه شده در این طرح براساس بررسی های به عمل آمده می توانند به شکل موثری این مواد رنگزا را از پساب کارخانه های نساجی جدا و جذب کند.

وی افزود: در این طرح پس از شستشو، آماده سازی و آغشته کردن با ماده فعال ساز، پنبه وارد کوره الکتریکی شده و با توجه به متغیرهای فرآیند از جمله میزان و نحوه استفاده از ماده فعال ساز، مدت زمان عملیات و گراف دمایی فعال سازی، نمونه آماده و پس از شستشو خشک می شود.

پژوهشگر طرح تصریح کرد: حرارت دهی در کوره با دمای بالا، با شرایط معین و تحت اتمسفر نیتروژن انجام می شود و از هر کیلوگرم الیاف پنبه ضایعاتی ، ۴۳۰ گرم (بازده ۴۳ درصد) کربن فعال به دست می آید.

این پژوهش در قالب رساله دکتری با عنوان «ساخت کربن فعال از الیاف پنبه ضایعاتی و کاربرد آن در حذف مواد رنگزا از پساب های نساجی» به راهنمایی دکتر فاطمه داداشیان در دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام و از آن دو مقاله در نشریات علمی معتبر و ۴ مقاله در همایش های بین المللی ارائه و روش ساخت آن نیز در موسسه مالکیت های صنعتی ایران به عنوان اختراع، ثبت شده است.

منبع: مهر