ساختار و بلورینگی ایروژل های کربنی نانوکامپوزیتی تقویت شده با گرافیت انبساط یافته بر کارایی جداسازی گازهای سوختی پارافینی

 ایروژل ها مواد نانوساختار جدیدی هستند که در دهه های اخیر توجه زیادی را جلب کرده اند. از این میان، ایروژل های پلیمری به دلیل سبک وزنی و مقرون به صرفه بودن کاربردهای ویژه ای پیدا کرده اند. در این مطالعه، از ایروژل های کربنی برای جداسازی گازهای حاصل از سوخت های فسیلی استفاده شده است. چالش این پژوهش، تلاش برای افزایش بهره وری جداسازی گاز، متناسب با مساحت سطح و ساختار جداساز است.

ایروژل کربنی نانوکامپوزیتی از پیش ماده پلیمری با مساحت سطح ویژه زیاد و شکل شناسی نانوساختار طی فرایند کربنی کردن در دماهای 600 و 1200 درجه سلسیوس ساخته شد. رزین نووالاک به دلیل قیمت کم و حل پذیری در الکل ها به عنوان ماتریس پلیمری در پلیمرشدن سل-ژل و گرافیت انبساط یافته به دلیل خواص منحصر به فرد و پراکنش نسبتا خوب برای ترکیب با نووالاک به عنوان تقویت کننده انتخاب شد. در این مطالعه، ابتدا با بررسی توزیع کلوئیدهای ایروژل کربنی با ترکیب درصدهای مختلف جامد نووالاک در سل اولیه، نمونه ای با توزیع کلوئیدهای ریز انتخاب شد. همچنین با بررسی اندازه حفره ها، ایروژل با ترکیب درصد انتخابی و البته به همراه چهار ترکیب درصد از گرافیت انبساط یافته (از دید مساحت سطح ویژه) ساخته شد. سپس، نمونه ها در دو دمای مختلف گرماکافت شدند. در ادامه، اثر نانوذرات گرافیت انبساط یافته و درجه بلورینگی ایروژل کربنی نانو کامپوزیتی بر کارایی جداسازی گازهای حاصل از سوخت های فسیلی بررسی شد. برای ارزیابی بلورینگی های مختلف ایروژل، ایروژل های کربنی در دو دمای 600 و 1200 درجه سلسیوس با درجه های بلورینگی مختلف تهیه شدند.

نتایج این مطالعه نشان داد، نمونه ایروژل کربنی با %0.75 وزنی گرافیت انبساط یافته و گرماکافت شده در دمای 1200درجه سلسیوس، %40 کارایی جذب گاز کربن دی اکسید بیشتری نسبت به نمونه خالص دارد.