تولید کربن فعال از پوست پسته
کربن فعال یا کربن اکتیو به گروهی از مواد کربنی دارای تخلخل و سطح داخلی بالا اطلاق می‌شود که به دلیل مساحت سطح داخلی قابل‌توجه، ساختار متخلخل و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد و همچنین قیمت پایین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی، ماده‌ی منحصربه‌فردی است. کاربرد مهم کربن فعال در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیر دلخواه از آب در عملیات خانگی و صنعتی، تصفیه‌ی هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذایی و شیمیایی است. این محصول در پزشکی به‌منظور شست‌وشوی معده‌ی افراد مسموم نیز کاربرد دارد. کربن فعال معمولاً از مواد کربنی از قبیل چوب و زغال‌سنگ تولید می‌شود. تولید کربن فعال با خواص بهینه می‌تواند عملکرد آن در فرایندهای مورد استفاده را بهبود بخشد.
دکتر حسین توانایی با اشاره به مقادیر بسیار زیاد ضایعات پوست پسته در ایران، در خصوص اهداف طرح حاضر گفت: «با توجه به اینکه ضایعات پوست پسته در ایران زیاد است، هدف اصلی این پژوهش، تبدیل این ماده‌ی دور ریختنی به یک محصول باارزش افزوده‌ی بالا بوده است. البته هدف دیگر این تحقیق بررسی نقش کاتالیستی پرمنگنات پتاسیم در فرایند فعال‌سازی کربن بوده است.»
وی در ادامه افزود: کربن فعال تولید شده در این پژوهش نسبت به نمونه‌های مشابه از اندازه حفرات بزرگتری برخوردار است که در محدوده مزو قرار دارد. یکی از ویژگی‌های مهم کربن فعال دارا بودن حفرات با اندازه‌ی مناسب و بهینه است. این مسئله به عوامل فیزیکی و شیمیایی در فرایند تولید کربن فعال بستگی دارد. در این پژوهش کربن فعال دارای مزو حفره با ابعاد حفرات در حدود 8 تا 15نانومتر بوده است درحالی‌که در تحقیقات قبلی، ابعاد حفرات کمتر از 2 نانومتر گزارش شده است که با توجه به کاربرد، کربن فعال مزوحفره می تواند عملکرد مناسب‌تری را ارائه دهد.
به گفته‌ی توانایی، فرایند انجام شده جهت تولید کربن فعال دارای سه مرحله‌ی اصلی است. این مراحل عبارت‌اند از: پایدارسازی، کربونیزه کردن و فعال‌سازی. زمان و دمای انجام هر یک از مراحل می‌تواند در محصول نهایی مؤثر باشد که در این پژوهش به آن پرداخته شده و همچنین اثر ماده‌ی کاتالیستی پرمنگنات پتاسیم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت کربن فعال تولید شده از لحاظ ساختار و ابعاد حفرات ارزیابی شده است.
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر حسین توانایی و دکتر فرزانه علی حسینی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و مهندس فاطمه توکلی فروشانی- دانشجوی مقطع کارشناسی دانشگاه صنعتی اصفهان- است. نتایج این کار در مجله‌ی Microporous and Mesoporous Materials (جلد 230، سال 2016، صفحات 39 تا 48) به چاپ رسیده است.
