سنتز نانو حفره MCM-۴۱ با استفاده از منبع سیلیس استخراج شده از گیاه جگن

گیاه جگن (Carex riparia) یک علف هرز بوده و یکی از پسماندهای کشاورزی به حساب می آید. پس از استفاده از مواد آلی این گیاه به عنوان یک منبع انرژی در فرآیند احتراق، مواد بجای مانده غنی از سیلیس بوده که از لحاظ اقتصادی می تواند یک ماده خام با ارزش جهت تولید مواد سیلیکاتی باشد. هدف این مطالعه بدست آوردن سیلیس خالص از گیاه جگن و همچنین سنتز ماده نانو حفره شش وجهی با ساختار منظم از نوع MCM-۴۱ با استفاده از سیلیس بدست آمده به روش آبی- حرارتی می باشد. برای رسیدن به درصد خلوص بالای سیلیس استخراج شده، بهینه کردن شرایط در فرآیندهای دمای احتراق، پیش تصفیه گیاه جگن با اسید هیدروکلریک و رفلاکس اسیدی خاکستر جگن جهت حذف ناخالصی های فلزی از قبیل K، Na، Ca، Mg، Fe، P و غیره انجام شد. بررسی سیلیس استخراج شده با روش پراش پرتو ایکس بیانگر این مسئله بود که با کاهش دمای احتراق پهنای پیک (مربوط به بی شکل بودن سیلیس) افزایش می یابد. نتایج فلورسانس اشعه ایکس بیانگر درصد بالای ۱۳/۹۱ درصد خلوص سیلیس بدست آمده از گیاه جگن بود که با بکار بردن پیش تصفیه با اسید هیدروکلریکN ۱، فرآیند رفلاکس و احتراق در دمای C˚ ۶۰۰ بدست آمد. MCM-۴۱ سنتز شده با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، اندازه گیری جذب فیزیکی گاز نیتروژن (BET)، آنالیز موج سنجی عبوری مادون قرمز فوریر (FT-IR) و تصاویر میکروسکپ الکترونی (SEM) مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس نشان دهنده تشکیل نانو حفره MCM-۴۱ با ساختار شش وجهی ۲d بود. دیگر نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد که میزان سطح ویژه m۲/g ۷۸۷، حجم کلی حفرات m۳/g ۷۴۵/۰ و میانگین قطر حفرات nm ۷۸/۳ بود.

کلیدواژه ها:

جگن ، نانو حفره سیلیکاتی ، سیلیس بی شکل ، MCM-۴۱