استفاده از نانوكامپوزيت الياف كربني/ZIF-8 جهت جداسازي سورفكتانت CTAB از آب، مطالعات ايزوترم و سينتيك

هدف اين پژوهش، توليد نانوماده متخلخل با سطح ويژه بالا جهت افزايش ظرفيت جداسازي سورفكتانت كاتيوني ستيل تري متيل آمونيوم برميد (Cetyltrimethylammonium Bromide, CTAB) از آب است. در راستاي اين هدف، نانوكامپوزيت‌ مزو و ميكرو متخلخل الياف‌كربني/ ZIF-8بدون استفاده از سورفكتانت با روش ساده و مقرون به صرفه سنتز رسوبي به صورت درجا با خاصيت فوق آبگريزي و سطح ويژه بالا توليد شد. مهم‌ترين خصوصيات نانوكامپوزيت‌ از جمله تصاوير ريخت‌شناسي، بلورشناسي، اندازه ذرات، سطح ويژه، پيوندهاي شيميايي و ... ارزيابي شد. طبق يافته ها، ذرات ZIF-8 با اندازه بلوري nm 27 حاصل شد. متوسط اندازه 30 تا 50 نانومتر براي ذراتZIF-8 حاصل شد. سطحي زبر با ضخامت پوشش ZIF-8 بين 0/1-2 ميكرون براي نانوكامپوزيت الياف‌كربني/ZIF-8 حاصل شد. آناليزهاي ظرفيت نانوكامپوزيت‌ به صورت كمي و كيفي با روش‌هاي استاندارد مطالعه شد. باتوجه به يافته‌هاي تحقيق، حداكثر جذب mg/g 388 براي سورفكتانت‌ توسط نانوكامپوزيت‌ الياف‌كربني/ZIF-8 با سطح ويژه m^2/g 260 و تخلخل ميكروحفره‌ها و مزوحفره‌ها با اندازه متوسط nm 1/6 و 3/8 حاصل شد. فوق آبگريزي نانوكامپوزيت‌ الياف كربني/ZIF-8 با زاويه ترشوندگي با آب °150 و برخوردهاي الكترواستاتيك به عنوان مكانيزم هاي غالب جداسازي سورفكتانت شناخته شد. عملكرد جاذب در سيستم‌هاي استاتيكي و ديناميكي با اثر پارامترهاي مختلف در اين پژوهش بررسي شد. مدلسازي ايزوترم‌‌ و سينتيك بررسي شد كه مكانيزم جذب سورفكتانت روي جاذب توسط مدل ايزوترم جذب لانگموير تفسير شد و سينتيك مرتبه اول، مكانيزم كنترلي رفتار جاذب در طول زمان است.