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/JACR1.1403.1044872چکیده
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.