بررسي حذف بخارات تولوئن با استفاده از جاذب چارچوب آلي- فلزي

سابقه و هدف: تولوئن (متيل بنزن) يك تركيب آلي فرار (VOCs) است كه مواجهه مزمن با غلظت‌هاي پايين آن ممكن است باعث طيف وسيعي از اثرات سوء سلامتي مانند اختلالات ايمونولوژيك و عصبي شود. علاوه بر اين، انتشار تولوئن در اتمسفر باعث ايجاد مشكلات زيست‌محيطي مختلفي از جمله كاهش ازن استراتوسفر، توليد مه دود فتوشيميايي و افزايش اثر گلخانه‌اي مي‌شود. هدف از اين تحقيق حذف تولوئن از جريان هوا با استفاده از چارچوب ايميدازولات زئوليت (ZIF-8) به منظور كاربرد در فرايندهاي پاكسازي هوا و پيشگيري و كاهش ريسك مواجهه با اين آلاينده مخاطره‌آميز محيط‌هاي شغلي و محيط‌زيست بود.روش كار: چارچوب ايميدازولات زئوليتي (ZIF-8) به روش سنتز درجا ساخته شد و ساختار آن توسط آزمون‌هاي ساختاري (پراش اشعه X و طيف‌سنجي مادون‌قرمز تبديل فوريه، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني و آزمون BET) بررسي گرديد. عملكرد جذب تولوئن بر روي جاذب در فاز گاز با استفاده از يك سيستم جذب ديناميكي در مقياس آزمايشگاهي مطابق روش استاندارد ايزو   BS EN ISO 10121-1:2014 و مطالعات پيشين مورد مطالعه قرار گرفت.يافته‌ها: نتايج آزمون‌هاي ساختاري نشان داد سنتز ماف موفقيت آميز بوده است. مساحت ويژه آن نيز در مقايسه با تعدادي از مقالات مشابه بيشتر تعيين شد. ميانگين ظرفيت جذب تولوئن (سه بار تكرار آزمايش) ماف ZIF-8 در دماي 30.5 درجه سانتي گراد، رطوبت نسبي 33% و دبي 300 ميلي‌ليتر بر دقيقه با جرم 10 ميلي‌گرم برابر با 2828.91 ميلي‌گرم در گرم بود. علاوه بر آن راندمان حذف اوليه ماف ZIF-8  برابر با  %88.67  بود. زمان شكست 100 درصدZIF-8   برابر 21660 ثانيه تعيين شد. ميزان بازيابي جاذب پس از 6 چرخه همچنان تا %84.7 گزارش شد.نتيجه‌گيري: ماف ZIF-8 داراي ظرفيت جذب بالايي براي تولوئن از فاز گازي است، ضمن آنكه راندمان حذف اوليه و زمان شكست بالايي نيز برخوردار است. به سبب عملكرد مناسب اين ماف در جذب تولوئن،  مي‌تواند با انجام مطالعات تكميلي و مد نظر قرار دادن ملاحظات مربوط به جاذب‌هاي صنعتي، در فرايندهاي تصفيه و پاكسازي هوا مورد توجه واقع شود.