این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
بهداشت و ایمنی کار، جلد ۹، شماره ۴، صفحات ۳۱۳-۳۲۵
عنوان فارسی بررسی میزان جذب سولفید هیدروژن در نانوکامپوزیت داربست آلی فلزی MOF-۵ بر پایه کربن فعال بمنظور استفاده در کارتریج ماسک تنفسی
چکیده فارسی مقاله مقدمه: سولفید هیدروژن یکی از مهمترین ناخالصی های موجود در گاز طبیعی است. با توجه به این واقعیت که این گاز بسیار خطرناک، سمی، خورنده و آتش زا می باشد، لذا حذف سولفید هیدروژن به روش های مختلفی مورد مطالعه قرار گرفته است که یکی از شناخته شده ترین آنها روش جذب سطحی می باشد. در مطالعه حاضر از کربن فعال و کامپوزیت کربن فعال داربست آلی-فلزی (MOF-5) جهت حذف سولفید هیدروژن از هوای تنفسی به روش جذب سطحی استفاده شد. روش کار: ابتدا کربن فعال (AC) توسط آسیاب گلوله ای تبدیل به پودر گردید و کامپوزیت  AC/MOF-5بر پایه کربن با مقادیر10، 25 و 40 درصد وزنی از داربست آلی فلزی MOF-5 سنتز شد. سپس بررسی میزان جذب و زمان عبور آلاینده در دما، رطوبت و غلظت های مختلف با استفاده از سیستم شبیه ساز دستگاه تنفسی انسان طراحی شده مورد آزمایش قرار گرفت. برای تعیین ویژگی جاذب های کامپوزیتی تهیه شده از روش های دستگاهی XRD، SEM و BET استفاده گردید.برای سنجش میزان دقیق گاز سولفید هیدروژن از سنسور اختصاصی دستگاه قرائت مستقیم aeroqual S500 با دقت  ppm 01/0 برای گاز سولفید هیدروژن استفاده شد.    یافته ها: کامپوزیت AC/MOF-5 نسبت به سایر جاذب ها میزان جذب و زمان عبور آلاینده بالاتری را نشان داد. سطح ویژه (BET) برای این نمونهm2/g  814، متوسط قطر حفره ها 6795/1 نانومتر و حجم کل حفرات برابر cm3/g 342/0 بدست آمد. نمودار ایزوترم نشان داد که بر اساس تقسیم بندی اتحادیه جهانی شیمی محض و کاربردی ( IUPAC ) بیشتر اندازه حفرات این جاذب در دسته میکرو متخلخل قرار گرفت. بیشترین میزان جذب (میلی گرم بر گرم جاذب) و زمان عبور آلاینده (دقیقه) مربوط به جاذب  با 41/60 (08/1=SD) میلی گرم بر گرم جاذب و 26/56 (38/2=SD) دقیقه در دمای 15 درجه سانتی گراد، غلظت ppm 88/9 (70/0=SD) ، رطوبت 06/51 (15/0=SD) و افت فشار 34/51 میلی متر آب بود. با افزودن بیش از  25 درصد وزنی از داربست آلی-فلزی MOF-5 به کربن فعال مقدار جذب و زمان عبور آلاینده افزایش یافت، اگرچه افت فشار آن نیز بیشتر گردید. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که جاذب کامپوزیتی AC/MOF-5 ، باتوجه به ساختار متخلخل، سطح ویژه بالا، و از همه مهمتر داشتن گروه های Zn-O-C، باعث افزایش میزان جذب و همچنین زمان عبور آلاینده شد. با این حال افت فشار نسبتا بالاتری را نسبت به کربن فعال تجاری  (AC)نشان داد.  
کلیدواژه‌های فارسی مقاله کامپوزیت، AC/MOF-5، زمان عبور، جذب سطحی، Zn-BDC، سولفید هیدروژن
عنوان انگلیسی Investigation of hydrogen sulfide adsorption in metallic scaffold MOF-5 nanocomposite based on activated carbon for the use of respiratory mask cartridge
چکیده انگلیسی مقاله Introduction: Hydrogen sulfide is one of the most important impurities in natural gas. Due to the fact that this gas is hazardous, toxic, corrosive and volatile, therefore, the removal of hydrogen sulfide has been studied using several methods. One of the most known procedures is the adsorption process. In the present study, activated carbon and activated carbon-based composite scaffolds (MOF-5) were used as a cartridge mask to remove hydrogen sulfide from respiratory air. Methods and Materials: First, activated carbon (AC) was converted to powder form by ball mill, and AC / MOF-5 composite with 10%, 25%, and 40% MOF-5 to AC was synthesized from the MOF-5 metal-organic scaffold. Then, the rates of adsorption and breakthrough time using a designed setup were tested in two ranges of temperatures, humidities and concentrations. XRD, SEM and BET were used to determine the properties of composite absorbents.  The Aeroqual S500 Direct-reading sensor with 0.01 ppm accuracy was used to measure the exact amount of hydrogen sulfide gas. Results: The AC/MOF-5 composite showed higher adsorption and breakthrough time compare to the other adsorbents. The Specific surface area (BET), average pore diameter, and total pore volume of the adsorbent were 814 m2 /g, 1.6795 nm, and 0.342 cm3 /g, respectively. The isotherm diagram showed that, according to IUPAC, most of the pore size of this adsorbent was classified in the micro-porous group. The maximum adsorption (mg/gS) and breakthrough time (min) were related to AC/MOF-5(40 Wt. %) adsorbent with 60.41 mg/gS (SD = 1.08) and 56.26 min (SD =2.38) at a temperature of 15 ° C, a concentration of 9.88 ppm (SD = 0.70), a moisture content of 51.06% (SD = 0.15) and a pressure drop of 51.34 mm water. By adding more than 25% MOF-5 metal-metal scaffold to activated carbon, the amount of adsorption, breakthrough time and pressure drop were increased. Conclusion: AC / MOF-5 composite adsorbent due to its porous structure, high specific surface area, and most importantly, having Zn-O-C groups increased the adsorption rate as well as the pollutant Breakthrough time. However, it showed a relatively higher pressure drop than commercial activated carbon (AC).
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Composite, MOF-5, Breakthrough time, adsorption, Zn-BDC, H2S
نویسندگان مقاله حجت الله کاکایی | Hojatolla Kakaei
Department of Occupational Health Engineering, School of Public Health, Ilam University of Medical Sciences, Ilam, Iran | Department of Occupational Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایلام، ایلام، ایران | گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

مجتبی بیگزاده | Mojtaba Beygzadeh
Department of Energy, Materials & Energy Research Center, P.O. Box 14155-4777, Tehran, Iran.
گروه انرژی، پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی کرج، کرج، ایران

فریده گلبابایی | Farideh Golbabaei
Department of Occupational Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

محمدرضا گنجعلی | Mohammad Reza Ganjali
Electrochemistry Department, Faculty of Chemistry, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
مرکز عالی الکتروشیمی، دانشکده شیمی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

مهدی جهانگیری | Mehdi Jahangiri
Department of Occupational Health Engineering, School of Public Health, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran
گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

سید جمالدین شاه طاهری | Sayed Jamaleddin Shahtaheri
Department of Occupational Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

نشانی اینترنتی http://jhsw.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-74-31&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/249/article-249-2168993.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات