ساخت بدنه های متخلخل زئولیتی به روش ریخته گری ژلی و تحلیل ویژگی های آن با روش سطح پاسخ به منظور حذف متیلن بلو از محلول آبی

بدنه­های متخلخل زئولیتی با­استفاده از طراحی آزمایش به­روش سطح پاسخ  (RSM)با کمک نرم­افزار Design Expert ۷.۰و به­روش ریخته­گری­ژلی با عامل ژلی شدن آگار تولید شدند. جهت پایدارسازی دوغاب، از تری­پلی­فسفات به­عنوان پراکنده­ساز و دودسیل­سولفات­سدیم به­عنوان سورفکتانت استفاده شد. نمونه­ها ۱ساعت در دمای ۸۰۰ درجه­سانتیگراد پخت شد. درصد وزنی آگار و زئولیت به­عنوان متغیرهای مستقل و استحکام فشاری، درصد تخلخل و چگالی به­عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته­شدند و رابطه­های ریاضی حاکم بر این متغیرها توسط نرم­افزار استخراج شد. نتیجه­ها نشان داد که استحکام با افزایش میزان زئولیت و نیز کاهش سهم آگار در بدنه­ها، افزایش و درصد تخلخل و چگالی کاهش می­یابند. در ادامه بهینه­سازی فرایند انجام شد و ۱ درصد وزنی آگار و ۴۰ درصد وزنی زئولیت برای داشتن بهینه مقدار استحکام فشاری و درصد تخلخل توسط نرم­افزار معرفی شد. بدنه­های متخلخل زئولیتی با ترکیب بهینه دارای ۴/۵۴ درصد تخلخل، چگالی g/cm۳ ۹/۰و استحکام فشاریMPa  ۶۷/۶ ساخته و مشاهده شد که بین مقدارهای پیشبینی شده توسط نرم­افزار و مقدارهای اندازه­گیری شده تفاوت اندکی وجود دارد. با افزایش زمان همزدن دوغاب از ۵/۱ دقیقه به ۳ دقیقه، بدنه متخلخل زئولیتی دارای ۶۷ درصد تخلخل، چگالی g/cm۳ ۶۹/۰و استحکام فشاریMPa  ۳/۵ ساخته شد. به­منظور بررسی تغییرات فازی و ریز­ساختاری از آنالیزهای XRD و SEM استفاده شده و از محاسبه میانگین اندازه تخلخل­ها نیز که به­وسیله نرم افزارImajeJ انجام گرفت، مشاهده شد میانگین اندازه تخلخل­ها با افزایش زمان همزدن دوغاب افزایش می­یابد. بیشترین درصد جذب آلاینده متیلن­بلو در غلظت ppm ۴ و پس از گذشت ۷۲ ساعت، ۹۴/۹۸ درصد به­دست آمد.

کلیدواژه ها:

agar ، zeolite ، gelcasting ، Response surface methodology ، آگار ، زئولیت ، روش سطح پاسخ ، ریخته گری ژلی ، متیلن بلو