بررسی حذف بخارات تولوئن با استفاده از جاذب چارچوب آلی- فلزی

 تولوین (متیل بنزن) یک ترکیب آلی فرار (VOCs) است که مواجهه مزمن با غلظت های پایین آن ممکن است باعث طیف وسیعی از اثرات سوء سلامتی مانند اختلالات ایمونولوژیک و عصبی شود. علاوه بر این، انتشار تولوین در اتمسفر باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی مختلفی از جمله کاهش ازن استراتوسفر، تولید مه دود فتوشیمیایی و افزایش اثر گلخانه ای می شود. هدف از این تحقیق حذف تولوین از جریان هوا با استفاده از چارچوب ایمیدازولات زیولیت (ZIF-8) به منظور کاربرد در فرایندهای پاکسازی هوا و پیشگیری و کاهش ریسک مواجهه با این آلاینده مخاطره آمیز محیط های شغلی و محیط زیست بود.

 چارچوب ایمیدازولات زیولیتی (ZIF-8) به روش سنتز درجا ساخته شد و ساختار آن توسط آزمون های ساختاری (پراش اشعه X و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و آزمون BET) بررسی گردید. عملکرد جذب تولوین بر روی جاذب در فاز گاز با استفاده از یک سیستم جذب دینامیکی در مقیاس آزمایشگاهی مطابق روش استاندارد ایزو   BS EN ISO 10121-1:2014 و مطالعات پیشین مورد مطالعه قرار گرفت.

 نتایج آزمون های ساختاری نشان داد سنتز ماف موفقیت آمیز بوده است. مساحت ویژه آن نیز در مقایسه با تعدادی از مقالات مشابه بیشتر تعیین شد. میانگین ظرفیت جذب تولوین (سه بار تکرار آزمایش) ماف ZIF-8 در دمای 5/30 درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی 33% و دبی 300 میلی لیتر بر دقیقه با جرم 10 میلی گرم برابر با 91/2828 میلی گرم در گرم بود. علاوه بر آن راندمان حذف اولیه ماف ZIF-8  برابر با  %67/88  بود. زمان شکست 100 درصدZIF-8   برابر 21660 ثانیه تعیین شد. میزان بازیابی جاذب پس از 6 چرخه همچنان تا %7/84 گزارش شد.

 ماف ZIF-8 دارای ظرفیت جذب بالایی برای تولوین از فاز گازی است، ضمن آنکه راندمان حذف اولیه و زمان شکست بالایی نیز برخوردار است. به سبب عملکرد مناسب این ماف در جذب تولوین،  می تواند با انجام مطالعات تکمیلی و مد نظر قرار دادن ملاحظات مربوط به جاذب های صنعتی، در فرایندهای تصفیه و پاکسازی هوا مورد توجه واقع شود.