ارزیابی ظرفیت جذب نانوگرافن و نانو گرافن اکساید برای حذف زایلن از هوا و مقایسه آنها با جاذب استاندارد کربن فعال به منظور معرفی جاذب بهینه

اکرم تبریزی، akram tabrizi m.sc. student, department of occupational health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranکارشناس ارشد، مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران فریده گلبابایی، farideh golbabaei professor of occupational health engineering, department of occupational health, faculty of health, tehran university of medical sciences, tehran, iranاستاد، گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران حمید شیرخانلو، hamid shirkhanloo assistant professor, iranian petroleum industry health research institute (ipihri), tehran, iranاستادیار پژوهشکده سلامت صنعت نفت مصطفی جعفری زاوه، mostafa jafarizaveh m.sc. student, department of occupational health engineering, school of public health, tehran university of medical sciences, tehran, iranکارشناس ارشد، مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران کمال اعظم، kamal azam assistant professor of biostatistics, tehran university of medical sciences, tehran, iranاستادیار، گروه آمار و اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران رسول یاراحمدی، rasoul yarahmadi assistant professor of occupational health engineering, department of occupational health, faculty of health, iran university of medical sciences, tehran, iranاستادیار، گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران

چکیده

مقدمه: ترکیبات آلی فرار یکی از مهم ترین آلاینده های منتشره به هوا ناشی از فعالیت های صنعتی بوده و دارای اثرات سوء بر روی انسان و محیط زیست می باشد. از این رو لازم است قبل از ورود به اتمسفر حذف شوند. هدف این مطالعه ارزیابی ظرفیت حذف زایلن از هوا توسط جاذب های نانوگرافن و نانو گرافن اکسید در مقایسه با جاذب کربن فعال است. روش کار: پس از تهیه جاذب های کربن فعال، نانو گرافن و نانو گرافن اکسید، آزمایشات بررسی ظرفیت جذب سطحی جاذب ها در حالت استاتیک (batch) در ویال شیشه ای به حجم 10 میلی لیتر انجام گرفت. عوامل مختلف مورد مطالعه شامل مدت زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت زایلن و دما بوده. ایزوترمهای جذب لانگمویر برای بررسی ظرفیت جذب زایلن بر روی جاذب ها مورد استفاده قرار گرفت. هم چنین آنالیز نمونه ها توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی مجهز به آشکارساز یونیزاسیون شعله ای (gc-fid) انجام شد. یافته ها: ظرفیت جذب زایلن در دمای محیطی (25°c) و در مدت زمان تماس 10دقیقه برای جاذب کربن فعال 8/349، نانو گرافن اکسید 5/14و نانوگرافن 490 میلی گرم بر گرم به دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد اندازه ذرات در مورد جاذب های نانو گرافن و نانو گرافن اکسید زیر 100 نانومتر می باشد و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) نشان دهنده اندازه ذرات برابر با 45 نانومتر در جاذب نانوگرافن و 65 نانومتر در جاذب نانو گرافن اکسید بود. از طرفی تصاویر دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) ساختار مکعبی نانو جاذب ها را نشان داد. نتیجه گیری: در رطوبت ثابت، افزایش مدت زمان تماس و افزایش دما تا 45 درجه سانتی گراد منجر به افزایش میزان ظرفیت جذب جاذب نانو گرافن و نانو گرافن اکسید گردید و تاثیر مثبتی بر روی ظرفیت جذب جاذب ها داشت. نتایج نشان داد که نانوگرافن ظرفیت جذب بالاتری نسبت به دیگر جاذب های نانوگرافن اکسید و کربن فعال برای حذف زایلن از جریان هوا دارد. اصلاح جاذب نانو گرافن و نانو گرافن اکسید با مواد دیگر به منظور افزایش امکان به دام افتادن آلاینده بر روی آن پیشنهاد می گردد.