کاربرد تئوری محلول جذب شده ایده آل برای بررسی جداسازی گازهای دی اکسید کربن/ نیتروژن بر روی کربن متخلخل دوپه شده با نیتروژن تهیه شده از نانوپلی انیلین

در این مطالعه کربن متخلخل دوپه شده با نیتروژن با استفاده از پلیمر پلی آنیلین به عنوان پیش ساز و عامل فعالساز KOH در دمای فعالسازی °C 800 سنتز شد. ساختار پلیمر و جاذب سنتز شده به وسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی، آنالیز جذب-واجذب نیتروژن، طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. جذب سطحی هر یک از گازهای CO2 و N2 به صورت جداگانه بر روی جاذب بررسی شده و نتایج حاصل با ایزوترم سیپس مورد برازش قرار گرفت. سطح ویژه جاذب سنتز شده m2/g 723 و میزان جذب CO2 در شرایط فشار 1بار و دمای K 298 مقدار mmol/g 90/1 بوده است. گزینش پذیری CO2 نسبت به N2  با استفاده از تئوری محلول جذب شده ایده آل و بر روی کربن فعال دوپه شده در شرایط فشار 1بار، دمای K 298 و ترکیب درصد CO2: N2= 50:50 مقدار 02/3 به دست آمده است. با استفاده از رابطه کلازیوس-کلاپیرون گرمای ایزواستریک محاسبه شد و نتایج بدست آمده گرمازا بودن و نیز جذب فیزیکی فرایند جذب سطحی گازها را تایید می کند. همچنین مقادیر بیشتر گرمای جذب برای گاز CO2، برهم کنش قوی تر میان مولکول های آن با سطح جاذب دوپه شده با نیتروژن را نشان می دهد. نتایج حاصل از میزان جذب گاز و نیز گرمای جذب نشان داد که جاذب سنتز شده می تواند به عنوان جاذبی مطلوب در فرایندهای سیکلی مانند فرایند PSA کاربرد داشته باشد.