Ann an sgrùdadh ùr-ghnàthach, tha luchd-rannsachaidh air sgrùdadh a dhèanamh air èifeachdas diofar phùdar criathar moileciuil ann an raon casg ceò. Bha an rannsachadh ag amas air raon de chriathar moileciuil, nam measg 3A, 5A, 10X, 13X, NaY, MCM-41-Al, agus MCM-41-Si, leis an amas an comas a chomharrachadh ann a bhith a’ lughdachadh sgaoilidhean cronail rè phròiseasan gnìomhachais.
Tha casg ceò na phrìomh adhbhar dragh ann am mòran ghnìomhachasan, gu h-àraidh an fheadhainn anns a bheil obrachaidhean aig teòthachd àrd leithid obair-mheatailt, tàthadh, agus saothrachadh cheimigeach. Faodaidh leigeil ma sgaoil ceò cunnartan slàinte mòra a thoirt do luchd-obrach agus cur ri truailleadh na h-àrainneachd. Mar sin, cha robh feum a-riamh air dòighean casg èifeachdach nas èiginn.
Is e stuthan criostalach a th’ ann an criathran moileciuil le meudan pore èideadh as urrainn moileciuilean a ghabhail a-steach gu roghnach a rèir am meud agus an cumadh. Tha an togalach sònraichte seo gan dèanamh nan tagraichean air leth freagarrach airson diofar thagraidhean, a’ gabhail a-steach dealachadh gas, cataladh, agus, mar a tha an sgrùdadh seo a’ moladh, casg ceò. Bha an luchd-rannsachaidh a’ feuchainn ri measadh a dhèanamh air coileanadh diofar phùdar criathran moileciuil ann a bhith a’ glacadh agus a’ neodachadh ceò cronail.
Thòisich an sgrùdadh le ath-sgrùdadh coileanta air feartan nan criathran moileciuil a chaidh a thaghadh. Chaidh na criathran 3A agus 5A, a tha ainmeil airson an comas moileciuilean beaga a ghabhail a-steach, a dhearbhadh còmhla ris na criathran le pores nas motha, leithid 10X agus 13X, a dh’ fhaodas moileciuilean gas nas motha a ghabhail a-steach. Chaidh an criathrag NaY, seòrsa de zeolite, a thoirt a-steach cuideachd air sgàth an raon uachdar àrd agus comasan iomlaid ian aige. A bharrachd air an sin, chaidh na caochlaidhean MCM-41, MCM-41-Al agus MCM-41-Si, a thaghadh airson an structaran mesoporous sònraichte, a tha a’ tabhann dòigh-obrach eadar-dhealaichte airson gabhail a-steach an taca ri zeolites traidiseanta.
Bha an ìre deuchainneach a’ toirt a-steach a bhith a’ cur pùdar criathar moileciuil fo dhiofar phròiseasan gineadh ceò, ag atharrais air suidheachaidhean a lorgar mar as trice ann an suidheachaidhean gnìomhachais. Thomhais an luchd-rannsachaidh èifeachdas gach criathar ann a bhith a’ glacadh ceò, a’ dèanamh anailis air nithean leithid comas adsorption, ìre glacaidh ceò, agus an èifeachdas iomlan ann a bhith a’ lughdachadh dùmhlachd stuthan cronail san adhar.
Sheall toraidhean tòiseachaidh gu robh coileanadh nan criathran moileciuil ag atharrachadh gu mòr a rèir an co-dhèanamh agus an structar. Sheall na criathran 3A agus 5A comasan drùidhteach ann a bhith a’ glacadh mìrean beaga de cheò, gan dèanamh freagarrach airson tagraidhean far a bheil stuth gràineach mìn na adhbhar dragh. Air an làimh eile, bha na criathran le pores nas motha, gu sònraichte 10X agus 13X, air leth math ann a bhith a’ glacadh moileciuilean gas nas motha, a’ moladh an comas a bhith gan cleachdadh ann am pròiseasan a bhios a’ gineadh ceò nas truime.
Sheall criathar NaY feartan iomlaid ian iongantach, a leasaich chan e a-mhàin an èifeachdas glacaidh ceò ach a leig le neodachadh cuid de choimeasgaidhean puinnseanta. Tha an feart seo a’ suidheachadh NaY mar thagraiche gealltanach airson gnìomhachasan a bhios a’ dèiligeadh ri stuthan cunnartach, far a bheil casg ceò agus neodachadh ceimigeach riatanach.
Bha MCM-41-Al agus MCM-41-Si, leis na structaran mesoporous sònraichte aca, a’ tabhann dòigh-obrach eadar-dhealaichte airson casg a chuir air ceò. Leig an raon uachdar àrd aca agus meudan pore atharrachail leotha pàirtean sònraichte de cheò a ghabhail a-steach gu roghnach, gan dèanamh nan roghainnean ioma-chruthach airson ro-innleachdan riaghlaidh ceò cuimsichte. Chomharraich an sgrùdadh comas nan stuthan sin ann a bhith a’ leasachadh shiostaman sìolaidh adhartach as urrainn atharrachadh a rèir diofar fheumalachdan gnìomhachais.
Mar a chaidh an rannsachadh air adhart, rinn an sgioba sgrùdadh cuideachd air comasan ath-nuadhachaidh nan criathran moileciuil. Tha a’ chomas comas gabhail nan criathran ath-nuadhachadh an dèidh an cleachdadh deatamach airson an cleachdadh practaigeach ann an suidheachaidhean gnìomhachais. Lorg an sgrùdadh gum b’ urrainnear a’ mhòr-chuid de na criathran a chaidh a dhearbhadh ath-nuadhachadh gu h-èifeachdach tro làimhseachadh teirmeach, a’ leigeil le cleachdadh a-rithist is a-rithist gun chall mòr coileanaidh.
Tha buaidh an sgrùdaidh seo a’ dol nas fhaide na dìreach casg ceò. Le bhith a’ comharrachadh agus ag adhartachadh cleachdadh phùdar criathar moileciuil, faodaidh gnìomhachasan an lorg-coise àrainneachdail a lughdachadh gu mòr agus sàbhailteachd san àite-obrach a leasachadh. Tha na co-dhùnaidhean a’ moladh gum faodadh a bhith a’ toirt a-steach na stuthan sin ann an siostaman riaghlaidh ceò a th’ ann mar-thà leantainn gu cleachdaidhean nas èifeachdaiche agus nas seasmhaiche.
Mar cho-dhùnadh, tha an sgrùdadh ùr-ghnàthach seo a’ toirt solas air comas pùdar criathar moileciuil mar riochdairean èifeachdach airson casg a chuir air ceò. Leis na feartan agus na comasan sònraichte aca, tha criathar leithid 3A, 5A, 10X, 13X, NaY, MCM-41-Al, agus MCM-41-Si a’ tabhann fuasglaidhean gealltanach do na dùbhlain a tha an lùib sgaoilidhean cronail ann am pròiseasan gnìomhachais. Mar a bhios gnìomhachasan a’ leantainn air adhart a’ sireadh chleachdaidhean obrachaidh seasmhach is sàbhailte, dh’ fhaodadh na beachdan a gheibhear bhon rannsachadh seo an t-slighe a rèiteachadh airson leasachadh theicneòlasan adhartach riaghlaidh ceò a bheir prìomhachas do shlàinte agus dìon na h-àrainneachd. Bidh tuilleadh rannsachaidh agus co-obrachaidh eadar an saoghal acadaimigeach agus gnìomhachas riatanach gus na co-dhùnaidhean sin a thionndadh gu tagraidhean practaigeach, a’ cur ri cruth-tìre gnìomhachais nas glaine agus nas sàbhailte mu dheireadh.
Àm puist: 19 Dùbhlachd 2024
