سنتز نانو جاذبهای کربنی و مقایسه کاربرد آنها در ذخیره سازی گاز متان

Abstract

در این مقاله جاذب‌های مورد استفاده از نوع نانوجاذب‌های پایه کربنی (کربن فعال، نانولوله کربنی خالص و عاملدار و گرافن متخلخل) می‌باشند که به روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) سنتز شدند و با استفاده از آنالیزهای SEM ، TEM ،FTIR ، XRD و BET صحت سنتز آنها مورد بررسی قرار گرفت. ظرفیت جذب در سه دمای 28و45 و60 درجه سانتی گراد با سه معادله ایزوترمی لانگمویر، فرندلیچ و تمکین تطابق داده شد که طبق نتایج حاصل ایزوترم‌های لانگمویر و تمکین برای پیش‌بینی مقدار گاز جذب شده مناسب تر می‌باشند. عدد R-Square برای ایزوترم لانگمویر در مورد جاذب نانولوله خالص و عاملدار به ترتیب 0.9963 و 0.9997 و برای کربن فعال 0.9995 حاصل شده است که نزدیک ترین معادله ایزوترمی برای این جاذب ها بوده است در حالی که در مورد جاذب گرافن نزدیک ترین پیش‌بینی مربوط به ایزوترم تمکین با مقدارR ، 0.9986 محاسبه شده است. با افزایش دما، مقدار گاز جذب شده کاهش و با افزایش فشار، افزایش می‌یابد. بیشترین مقدار جذب در دمای oC28 و در فشار 40 بار رخ داده است. در بین جاذب‌ها، گرافن متخلخل در دمای oC 28 و فشار 40 بار با اختلاف بهترین عملکرد را از خود نشان داده است که با توجه به سطح ویژه بالای آن، مطابق آنالیز BET (m2/g 1200) چنین نتیجه ای قابل پیش‌بینی می‌باشد.