بررسی جذب سووفلوران فاز گازی روی کامپوزیت های زغال فعال اصلاح شده با اسید حاوی نانوصفحات اکسیدگرافن و نانواکسید تیتانیوم و تاثیر متغیرهای محیطی

زمینه و هدف: باتوجه به روند افزایش مصرف گازهای هوشبری هالوژنه طی سال های اخیر و اثرات مضر این گازها بر سلامتیپرسنل در مواجهه و محیط زیست و همچنین کثرت افراد در مواجهه با این گازها، حذف آنها از محیطهای کاری بویژه مراکزدرمانی توسط روشهای ارزانقیمت و بهینه امری ضروری است. بدین منظور در این مطالعه به بررسی ظرفیت جذبسووفلوران توسط جاذب کربنفعال آغشته به نانواکسیدتیتانیوم و جاذب کربن فعال آغشته به نانواکسید تیتانیوم و نانواکسید-گرافن و تاثیر متغیرهای محیطی بر ظرفیت جذب پرداخته شد. مواد و روشها: در این مطالعه پس از شستشوی اسیدی کربن-فعال به تثبیت نانوذارت اکسید تیتانیوم بر آن و در مرحله بعد به افزودن نانواکسیدگرافن بر بستر اولیه پرداخته شد، سپس به-منظور تعیین ویژگی های آن از آنالیزهای BET ، FE-SEM ، XRD و FTIR استفاده شد. پس از تعیین ویژگی جاذب، بهبررسی نقطه شکست و ظرفیت جذب سطحی سووفلوران با استفاده از معادله ویلر اصلاح شده و بررسی متغیرهای مورد نظر باطرح عاملی کامل (full factorial) شامل دما (در 2 سطح)، رطوبت (در 3 سطح)، تراکم (در 3 سطح)، فلوی جریان (در 2 سطح)پرداخته شد. در نهایت جهت آنالیز آماری داده ها از نرم افزارها و ابزارهای Microsoft Office Excel 2016 و SPSS Statistic version 21 IBM استفاده گردید.یافته ها: نتایج حاصل از تعیین ویژگی نانوکامپوزیت های مورد مطالعه (XRD و FE-SEM) نشان داد که عمل تثبیت نانو-اکسید تیتانیوم و نانواکسیدگرافن به خوبی انجام گردیده، همچنین افزودن نانواکسیدگرافن و نانواکسید تیتانیوم به کربن فعالتاحدودی باعث کاهش مساحت سطحی ویژه جاذب ها (نتایج BET) در مقایسه با کربنفعال اسیدی شد. نتایج FTIR گروه هایعاملی جاذب ها و افزایش گروه های عاملی اکسیژن دار را مشخص کرد. در نهایت ظرفیت جذب سطحی سووفلوران درکامپوزیت کربنفعال حاوی نانواکسید تیتانیوم و کامپوزیت کربن فعال حاوی نانواکسیدتیتانیوم و نانواکسیدگرافن به ترتیب برابر212/7 و 240/7 میلی گرم سووفلوران در هر گرم جاذب محاسبه شد. در بررسی تاثیر متغیرهای مورد نظر مشاهده شد باکاهش فلوی عبوری، رطوبت و تراکم سووفلوران، نقطه شکست افزایش یافته و از نظر آماری دارای اختلاف معنادارمی باشد (P> 0/001). اما افزایش دما تاثیر معناداری از نظر آماری بر ظرفیت جذب سووفلوران نداشت (P> 0/05).نتیجه گیری: نتایج نشان داد با اینکه جاذب کربنفعال حاوی نانواکسیدتیتانیوم دارای ظرفیت جذب خوبی در مقایسه باجاذب های مطالعات دیگر می باشد اما نسبت به کربن فعال اسیدی دارای ظرفیت جذب کمتری بوده که علت آن را میتوانکاهش سطح ویژه جاذب و حجم حفرات آن در پی بسته شدن حفرات ریز توسط نانوذرات اکسیدتیتانیوم دانست. اما پس ازافزودن نانواکسیدگرافن به بستر کربن فعال حاوی نانواکسیدتیتانیوم ظرفیت جذب سووفلوران نسبت به کربن فعال اسیدی وکامپوزیت حاوی نانواکسیدتیتانیوم به طور معناداری افزایش یافت. با توجه به نتایج فوق میتوان نتیجه گیری نمود که درجاذب های مورد مطالعه مساحت سطحی ویژه به تنهایی یک پارامتر تاثیرگذار بر میزان جذب سطحی و تعامل های شیمیایی وساختارهای کربنی نیست و ممکن است شیمی سطح و گروه های عاملی موجود در سطح دلیل افزایش ظرفیت جذب کامپوزیتکربن فعال حاوی نانواکسید تیتانیوم و نانواکسید گرافن باشد. بررسی جذب سطحی سووفلوران با انواع دیگر فلزات واسطه درشرایط عملیاتی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی ، نانو مواد ، معادله ویلر اصلاح شده ، طرح عاملی کامل ، فلوران ها