سينتيك و تعادل گوگردزدايي جذبي از سوخت مدل توسط كربن فعال سنتز شده از پسماند گلاب‌گيري

Adsorption Kinetics and Equilibrium of Model Fuel Desulfurization by Activated Carbon Synthesized from Rose Damascena Waste

چند نمونه كربن فعال ارزان قيمت از پسماند گلاب‌گيري به روش فعال‌سازي شيميايي توسط عامل فعالساز KOH با نسبت‌هاي‌ عامل فعال‌ساز به پسماند گلاب‌گيري مختلف(0/5، 1 و 2) با نام‌هاي (ACR-0.5,ACR-1, ACR-2) توليد شد. يكي از نمونه‌ها توسط نانو ذرات مس بارگذاري شد. نمونه‌هاي توليد شده توسط روش‌هاي مختلفي از جمله FESEM، FTIR و BET آناليز شدند. نمونه‌ها در گوگردزدايي از سوخت مدل شامل نرمال هپتان و تركيب گوگرددار 4و6-دي‌متيل-دي‌بنزوتيوفن (4,6-DMDBT) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نمونه‌هاي ACR با مساحت سطح بين 1330 تا 2155 متر مربع بر گرم به دست آمده اند. مساحت سطح BET و حجم حفره ها با افزايش نسبت عامل فعال ساز و بارگذاري مس افزايش پيدا كرد. بيشتر از 95% حداكثر ظرفيت جذب نمونه‌هاي مختلف در 10 دقيقه ابتداي آزمايش جذب بدست مي‌آيد. بازدهي نمونه‌هاي كربن فعال با افزايش نسبت عامل فعال‌ساز و بارگذاري مس، افزايش يافت. ترتيب جذب 4,6-DMDBT: ACR-2-Cu> ACR-2> ACR-1> ACR-0.5 است. حداكثر ظرفيت جذب نمونه ACR-2-Cu، به دليل حجم حفرات ميكرو و حضور نانو ذارت مس mg S/g 24 است. داده‌هاي سينتيكي به خوبي توسط مدل‌هاي شبه مرتبه اول و مرتبه دوم توصيف شدند و داده‌هاي جذب تعادلي نيز به خوبي توسط مدل‌هاي لانگمير و فرندليچ براي تخمين پارامترهاي جذب، برازش شدند.

Samples of low-cost activated carbons were synthesized from rose damascena waste by chemical activation using KOH as an activator with different KOH to rose damascena waste ratios (0.5, 1 and 2) as named ACR-0.5, ACR-1, ACR-2. One sample was loaded with copper nanoparticles (ACR-2-Cu). The synthesized activated carbons have been characterized using FESEM (Field Emission Scanning electron microscopy), FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) and BET surface area analyzer. All activated carbon samples were used in desulfurization of a model diesel fuel composed of n-Heptane 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) as sulfur containing compound. Results showed that ACRs with BET surface areas up to 1330-2155 were obtained. The BET surface areas and pore volumes increased with KOH to rose damascena waste ratio and Cu functionalization. More than 95% of 4,6-DMDBT adsorption capacity was reached in the first 10 min of adsorption experiment. The efficiency of sulfur removal by ACR was increased by enhancement the KOH to rose damascena waste ratio and by Cu functionalization. The 4,6-DMDBT adsorption capacity follows the order: ACR-2-Cu> ACR-2> ACR-1> ACR-0.5. The maximum adsorption capacity of ACR-2-Cu sample to 4,6-DMDBT was 24 mg S/gr adsorbent and the adsorption capacity was related to the volume of narrow micropores and Cu nanoparticles. The kinetic data was well described by pseudo-second and first-order kinetic models and the equilibrium adsorption data was well fitted to the Langmuir and Freundlich models to estimate the adsorption parameters.