عنوان پایان‌نامه
ساخت و مطالعه کیفیت بسترهای نانو الیاف در حذف ذرات نانو مقیاس
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آلودگی هوا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1041;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59925
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- احمد انواری
- استاد راهنما
- علیرضا نورپور
- چکیده
- چکیده بی بافت ها پرکاربردترین نوع بسترهای مورد استفاده برای ساخت فیلترهای الیافی هستند. فیلترهای الیافی دارای مصرف بسیار بالا در صنعت فیلتراسیون برای جداسازی آلاینده های ذره ای می باشند. چنین بسترهایی به دلیل وجود لایه های یکنواخت الیاف مسیر پرپیچ و خم و دارای ابعاد متنوع در یک محدوده کنترل شده را برای عبور ذرات از داخل آنها بوجود می آورند. این فیلترها دارای کارآیی بالا برای حذف فیزیکی ذرات در حین عبور از آنها با مکانیسم های دام اندازی انواع ذرات مانند برخورد اینرسی، برخورد مستقیم و پخش می باشند. در سال های اخیر با توسعه علوم و فنون نانو و ساخت نانوالیاف های مقاوم، تولید انواع بسترهای نانوالیاف برای سیستم های پیشرفته فیلتراسیون فراهم شده است. بسترهای نانوالیاف که به روش الکتروریسی تهیه می شوند یکی از پرکاربردترین بسترهای بی بافتی می باشند که اخیرا در صنعت نانوفیلتراسیون جهت کاربردی کردن آنها سرمایه گذاری کلانی بعمل آمده است. نتایج ساخت بسترهای نانوالیافی نشان می دهند که این بسترها دارای کارآیی بسیار بالایی جهت حذف ذرات آئروسل با اندازه های مختلف هستند. همچنین این نتایج نشان می دهند که با وجود کارآیی بالا افت فشار این بسترها نسبتا پایین هستند. پلی آمید 6 دسته خاصی از پلیمرهای مهندسی با مقاومت فیزیکی بالایی است که بواسطه خواص خوب خود جهت تولید نانوالیاف به طریق الکتروریسی در این کار پژوهشی مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور بدست آوردن کارآیی بالا اثر غلظت های مختلف بررسی گردید. جهت بررسی شکل الیاف و هندسه آنها از نمونه ها به روش عکس برداری میکروسکوپ الکترونی عکس برداری شد. بخش های مختلف این کار پژوهشی به ترتیب فصول ذکر شده در این پایان نامه به شرح زیر می باشد: در فصل اول مروری بر تحقیقات انجام شده در سال های اخیر پرداخته شده. در فصل دوم به معرفی فرآیند فیلتراسیون و تئوری های موجود به منظور مدل سازی کارایی و دیگر عوامل بسترهای فیلتری پرداخته شده است. در فصل سوم به نحوه تهیه نمونه ها و مطالعات تجربی انجام شده در این کار پژوهشی اشاره شده است. در فصل چهارم نتایج گرفته شده از عکس برداری های میکروسکوپی، تست های کارآیی بسترها و دیگر پارامترهای مهم در انتخاب فیلترها ذکر شده است.
- Abstract
- Abstract Electrospinning is a method of nanofiber filter media production. By this method, it is possible to produce media with nanofiber in the range of 3 nano to 50 micron. Nanofibrous media provide a large specific surface area in a finite volume thus they are suitable for filtration applications. In this study, nanofiber non-woven membranes production of Nylon 6 by electrospinning method is investigated. It is demonstrated that the total filter efficiency and pressure drop increases by increasing the thickness of filer media. The objective of this experimental study was to find out the optimum nylon concentration and thickness of nanofiber media. Specimens by different Nylon 6 concentrations and time of electrospinning were made. The qualities of these media were investigated in different laboratory conditions. In this way, the effect of different air flow rates on the filtration efficiency was carried out. The SEM micrographs of samples reveal that the porosity decreases by increasing the content of the nylon in polymer solution. Also, the diameter of nanofiber varied in the range of 47 to 89 nm when the nylon concentration varied from 7.5% to 15%. Our results showed that the highest efficiency obtained in this study was 99.96% belonging to 10% Nylon 6 concentration for 45 minutes electrospinning time. The pressure drop of corresponding sample was 155.5 Pa.
