برداشت رطوبت اتمسفر با استفاده از چارچوب فلز-آلی بر پایه ی آلومینیوم
- سال انتشار: 1404
- محل انتشار: فصلنامه شیمی و مهندسی شیمی ایران، دوره: 44، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_NSMSI-44-3_008
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 70
نویسندگان
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
چکیده
با افزایش دمای زمین و کمبود منابع آب شیرین بر روی این کره ی خاکی، بخار آب موجود در اتمسفر به یک منبع آب جایگزین تبدیل شده است. در دهه های اخیر برای برداشت این رطوبت و تبدیل آن به آب شیرین جاذب های متنوعی معرفی شده است. چارچوب های فلز-آلی (MOFs) بر پایه ی آلومینیوم به عنوان دسته ای از مواد جاذب، با ویژگی های منحصربه فرد توجه زیادی را در این مورد به خود جلب کرده اند. به دلیل فراوانی فلز آلومینیوم و همچنین دیگر ویژگی های آن مانند پایداری بالا در مقابل آب، غیرسمی بودن و در دسترس و ارزان بودن این ماده انتخاب شد. این ساختار ها از اتصال یون های فلزی با پیونددهنده های آلی به صورت شبکه هایی با تخلخل و مساحت سطح بالا تشکیل شده اند. چارچوب فلز-آلی انتخابی در این مقاله جاذب آلومینیوم فومارات بود که به روش حلال گرمایی سنتز شد. سپس مشخصه یابی آن با روش های FTIR, XRD, SEM-EDX و BET صورت گرفت. در این مطالعه، آزمایش جذب رطوبت این ساختار با ۱ گرم پودر آلومینیوم فومارات در دمای ۲۵-۳۰ درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ۸۰-۴۰ در شهر های رشت اندازهگیری شد. ظرفیت جذب رطوبت در رشت به طور میانگین (mg/g) ۴/۲۹۰ به دست آمد، در حالی که در اردستان با اقلیم خشک تر، ظرفیت جذب رطوبت با میانگین (mg/g) ۳/۱۱۶متغیر بود. برای توصیف رفتار جذب آب، پنج مدل، از جمله لانگمویر، فروندلیچ، سیپس، دوبینین رادشکوویچ، فرنکل- هالسی-هیل برای ایزوترم جذب رطوبت ارزیابی شدند.به طور کلی، تمامی مدل ها برازش مناسبی با داده های تجربی نشان دادند، به طوری که مقادیر ضریب تعیین (R²) در رگرسیون خطی بیش از ۹/۰ بودند. با این حال، تبدیل معادلات ایزوترم غیرخطی به فرم های خطی می تواند به طور ضمنی ساختار خطا را تغییر داده و منجر به نقض مفروضات نرمال بودن و یکنواختی واریانس خطا شود. برای جلوگیری از این نقص، از شش پارامتر آماری دیگر برای ارزیابی خوب بودن نتایج برازش برای مدل های مختلف استفاده می شود. مطالعات مقایسه نشان می دهد که مدل سیپس ۳ پارامتری بهترین مدل برای پیش بینی ایزوترم های بخار آب در این جاذب است. فرآیند جذب دینامیکی آب روی آلومینیوم فومارات را می توان به خوبی با مدلهای نیروی محرکه خطی و شبه مرتبه دوم توصیف کرد که با در نظر گرفتن رفتار جذب (تک لایه، چندلایه و جذب خوشه ای)، توزیع آب در منافذ مورد بحث قرار میگیرد که می تواند مرجعی برای تحلیل نظری نسبت جذب فیزیکی و شیمیایی باشد.کلیدواژه ها
جذب, برداشت آب اتمسفر, چارچوب فلز-آلی, آلومینیوم فوماراتاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.