فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعه حاضر بر سنتز کربن فعال کم‌هزینه و کارآمد از پوست گردوهای ضایعاتی و کاربرد آن در غشاهای ماتریس مخلوط پلی ‌اتر سولفون (PES) برای جداسازی انتخابی CO₂/CH₄ متمرکز بود. پس از کربونیزه کردن، پوست گردوها به‌صورت شیمیایی با ZnCl₂ و KOH فعال شدند. ویژگی‌های ساختاری و شیمیایی کربن فعال با استفاده از طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد که توزیع موفقیت‌آمیز ذرات کربن در سراسر ماتریس پلیمری را تأیید کرد. همچنین، سطح ویژه و ساختار منافذ کربن فعال تولیدشده با استفاده از روش بروناور–امت–تلر (BET) شناسایی شد. علاوه بر این، مقادیر مختلفی از کربن فعال با استفاده از روش حلال‌آمیختگی (solution-mixing) در PES گنجانده شد و سپس از طریق تکنیک وارون‌سازی فاز (Phase inversion) روی یک زیرلایه پلی‌استری ریخته شد. عملکرد جداسازی غشاهای ساخته‌شده از طریق آزمایش‌های نفوذپذیری گاز خالص ارزیابی شد. نتایج نشان داد که غشاهای ماتریس مخلوط (MMMs) نسبت به غشاهای PES خالص، بهبود قابل‌توجهی در عملکرد جداسازی CO₂/CH₄ از خود نشان دادند. همچنین، مقایسه با حد بالای رابسون نشان داد که غشاهای ماتریس آمیخته به حد تبادل نفوذپذیری–انتخاب‌پذیری گزارش‌شده نزدیک شده‌اند. اگرچه برای فراتر رفتن از این حد و به‌طور کامل بهینه‌سازی عملکرد غشا، به تحقیقات بیشتری نیاز است، نتایج به‌وضوح مؤثر بودن پرکننده‌های استخراج‌شده از ضایعات کشاورزی در طراحی پیشرفته غشاها را برجسته می‌کند. به‌طور کلی، این مطالعه پتانسیل تبدیل پوست گردو به کربن فعال باارزش را برای توسعه غشاهای ماتریس آمیخته‌ی مقرون‌به‌صرفه، دوستدار محیط‌زیست و با عملکرد بالا در جداسازی گاز طبیعی نشان می‌دهد.