عنوان	مطالعه تجربی جذب دی اکسید کربن توسط نانوسیال MEA+TiO2 در یک میکروراکتور
نوع پژوهش	مقاله چاپ‌شده
کلیدواژه‌ها	کلمات کلیدی: میکرو راکتور، نانوسیال ، جذب، مونو اتانول آمین، اکسید تیتانیوم
چکیده	چکیده هدف: در این مطالعه، تاثیر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم ( TiO2) به عنوان بهبود دهنده عملکرد جذب CO2 در سیال پایه آبی مونو اتانول آمین (MEA) در یک میکرورآکتور مورد بررسی قرار گرفته شده است. مواد و روش: آزمایشات جذب در یک میکرورآکتور T شکل با قطر داخلی 800 میکرومتر و طول 25 سانتی‌متر در فشار اتمسفریک و با خوراک گازی حاوی 10 درصد مولیCO₂ انجام گرفتند. متغیرهای عملیاتی اصلی شامل دما، دبی حلال، دبی گاز، غلظت ورودی حلال (5 و 10 درصد حجمی MEA ) و غلظت نانوذرات اکسید فلزی (0.01، 0.05 و 0.1 درصد وزنی) بودند. نتایج: در شرایط بهینه عملیاتی (دمای 25 درجه سانتی‌گراد، دبی حلال 200 میلی‌لیتر بر ساعت و دبی گاز 100 میلی‌لیتر بر دقیقه)، راندمان جذب CO2با استفاده از حلال‌های آبی حاوی 5 و 10 درصد وزنی مونو اتانول‌آمین به ترتیب برابر با 75.6و 84.8 درصد است. در حالی که در شرایط مشابه درصد جذب کربن دی اکسید با استفاده از نانو سیالات با سیال پایه مونو اتانول آمین 5 درصد همراه با غلظت نانوذرات 0.01، 0.05 و 0.1 درصد وزنی از TiO2، به ترتیب 80.2، 92.1 و 94.2 درصد و در نانو سیالات با مونو اتانول آمین 10 درصد به ترتیب 73.5، 87.3 و 92.1 درصد به دست آمده است. نانوسیال بهینه، مطابق نتایج به‌دست‌آمده، از ترکیب حلال آبی مونو اتانول آمین 5 درصد به عنوان سیال پایه همراه با 0.05 درصد وزنی نانوذرات TiO2حاصل شد، که موجب جذب92.1 درصدی CO2 شد، که نسبت به سیال پایه بدون نانوذره، به میزان 16.5درصد افزایش در عملکرد جذب را نشان می‌دهد. بر اساس تصاویر FESEM و نتایج پتانسیل زتا، توزیع ذرات TiO₂ در محلول یکنواخت بوده و هیچ‌گونه تجمع معنی‌داری مشاهده نشد. وجود گروه‌های هیدروکسیل فعال در طیف FTIR و مقدار زتایmv 16.1+ نشان‌دهنده‌ی پایداری متوسط و کافی نانوسیال در زمان انجام آزمایش‌ها است. بررسی تصویری در بازه 0 تا 12 ساعت نیز یکنواختی پراکندگی ذرات را تأیید کرد. نتیجه گیری: بررسی نتایج جذب نانوسیال TiO2نشان می دهد که افزودن مقادیر کمی از نانوذرات اکسید فلزی در غلظت 5 درصد مونو اتانول آمین سبب بهبود عملکرد جذب CO2 شده ولی در غلظت10درصد مونواتانول امین تاثیر معکوس داشته و درصد جذب را کاهش داده، که به دلیل کشش سطحی بالاتر حلال پایه آبی مونو اتانول آمین 10 درصد می باشد. البته در غلظت های بالاتر نانوذرات(0.05 و 0.1 درصد وزنی) این وارونگی رفع شده و نانوذرات در هر دو حلال پایه 5 درصد و 10درصد مونو اتانول آمین تاثیر مناسب و مثبتی بر روی عملکرد جذب دارند.
پژوهشگران	عبدالرضا مقدسی (نفر دوم)، ارسلان کیانی نژاد (نفر اول)، بابک عاقل (نفر سوم)