استفاده از ضایعات پلی استایرنی مانند ظروف یک بار مصرف جهت استخراج نانوذرات کربنی

از آنجایی که اضافه کردن نانوذرات و به ویژه نانوکربن ها به برخی مواد موجب تغییر رفتار آنها می شود. مثلاً افزودن کربن به ماتریس آهن باعث افزایش مقاومت فشاری آن شده و نیز اضافه کردن کربن به پلاستیک سبب افزایش چشم گیر مقاومت حرارتی آن می گردد. لذا سنتز چنین ترکیباتی از ضایعات بسیار مفید به نظر می رسد. هر آزمایشگاه بسته به توانایی ها و امکانات خود از یکی از این روش های سنتز نانوذرات کربنی استفاده می کند. هدف این مقاله سنتز نانوذرات کربنی از ضایعات پلی استایرن (مانند ظروف یکبار مصرف) با استفاده از روش گرمایی است. در این پژوهش از گازهای خنثی آرگون و ازت، فشار بالا و دمایی بالاتر از 700 درجه سانتیگراد همراه با کاتالیزورهای مناسب در دوره های زمانی مختلف در راکتور مورد نظر استفاده شده است. در نتیجه تمامی مواد ساختار ماکرو خود را از دست داده و به ذراتی در ابعاد نانو تبدیل می شوند. هریک از شرایط مذکور با یکدیگر و نوع مواد اولیه بهینه می شوند. در این مقاله، اثرات پارامترهای گوناگون از جمله زمان، مقدار کاتالیزور، و نسبت بین مقدار پلی استایرن و کاتالیزور موجود بر روی اندازه ذرات حاصل مورد بررسی قرار گرفته است. زمان و نسبت کاتالیزور پارامترهای اساسی در این روش هستند. با توجه به نمونه های گرفته شده و دست یابی به شرایط بهینه برای نمونه های نیتروژن و آرگون و اندازه ذرات اندازه گیری شده توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونیکی، نتایج نشان داد که ابعاد ذرات برای حالت آرگون که خنثی تر از نیتروژن است ریزتر است. همچنین هنگامی که کاتالیزور مورد استفاده قرار گیرد ابعاد ذرات حاصل کوچک تر از زمانی است که هیچ کاتالیزوری مورد استفاده قرار نگیرد. همچنین با توجه به این که ضایعات پلی استایرنی سهم قابل توجهی از حجم کل ضایعات تولید شده در سرتاسر جهان را به خود اختصاص داده اند، لذا نانوذرات کربنی استخراج شده از این گونه ضایعات از جمله ظروف یکبار مصرف به حفاظت از محیط زیست کمک کرده و هزینه بازیافت ضایعات پلی استایرنی را کاهش می دهند.

کلیدواژه ها:

سنتز ، نانوذرات کربنی ، ضایعات پلی استایرنی ، ظروف یکبارمصرف