بررسی و امکان‌سنجی فرایند تولید گرافیت از پسمان‌های چوب صنوبر، تایر و کاه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه ‏تبریز، تبریز، ایران.‏

2 دانشیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ‏ایران‏

3 دانشیار دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ‏ایران

4 دانشیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ‏ایران‏

doi
https://doi.org/10.30495/JACR1.1403.1044872
چکیده

در این مطالعه برای امکان‌سنجی تولید گرافیت از سه نمونه‌ چوب صنوبر، تایر و کاه در دماهای ۵۰۰ ، ۶۰۰ ، ۷۰۰ و 800 درجه سلسیوس با زمان ماندگاری ۲۰ دقیقه و سرعت گرمادهی ° C/min 5 تف­کافت شدند و اثرهای دمای تف­کافت بر چارهای تولیدشده بررسی شد. نتیجه­ها نشان داد که افزایش دمای تف­کافت منجر به کاهش بازده چار شد و چار هر سه نمونه در دمای ۵۰۰ درجه سلسیوس بیشترین بازده را داشت که به­دلیل تجزیه بیشتر واکنشگرها در دماهای بالاتر است. برپایه نتیجه­های تجزیه عنصری غلظت کربن با افزایش دما در همه نمونه‌ها افزایش، ولی غلظت هیدروژن، نیتروژن، گوگرد و اکسیژن کاهش یافت. در طیف­های فروسرخ تبدیل فوریه ( FTIR ) هر سه نمونه به­دست­آمده از چوب صنوبر، تایر و کاه، گروه‌های عاملی -OH ، C-H ، C=O و C-O مشاهده شدند و در دماهای بالاتر نسب ترکیب­های آروماتیک به آلیفاتیک افزایش یافت. در الگوهای پراش پرتو ایکس ( XRD ) قله (002) مربوط به صفحه­های گرافیت در نمونه‌ها مشاهده شد. با افزایش دما، قله (۰۰۲) در الگوهای چارهای به­دست­آمده از چوب صنوبر، تایر و کاه در دمای 800 درجه سلسیوس، تیزتر و باریک‌تر با شدت بالا بودند که نشان دادند نمونه­های تهیه­شده در این دما نسبت به سایر دماها به گرافیت تجاری شبیه­تر بودند. مقایسه نمودارهای TGA نمونه­ها نشان دادند که چارهای تولیدشده از هر سه نمونه در دمای 800 درجه سلسیوس، کاهش وزن کمتری را نسبت به سایر نمونه‌ها نشان دادند و از پایداری گرمایی بالاتری برخوردار بودند.