حذف دی اکسید کربن از هوای محیط داخلی با استفاده از محلول جاذب نانوسیال

 سابقه و هدف: افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن در هوای محیط‌های داخلی به دلیل عدم وجود تهویه مناسب موجب ایجاد اثرات سوء بر سلامت انسان می‌شود. هدف از این مطالعه حذف دی‌اکسیدکربن از یک فضای بسته با استفاده از محلول جاذب نانوسیال هیدروکسید سدیم و تعیین تاثیر غلظت جاذب، غلظت دی‌اکسید‌کربن و نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بود.مواد و روش‌ها: آزمایشات در یک محفظه بسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. پمپ مکش هوا متصل به راکتور جذب و دستگاه سنجش غلظت دی اکسید کربن در داخل محفظه نصب شدند. با تزریق گاز دی اکسید کربن در داخل محفظه غلظت های محدوده 500، 2000 و 5000 پی‌پی‌ام از این گاز ایجاد شد. محلول جاذب هیدروکسید سدیم با غلظت‌های 0/1 ، 0/2 و 0/4 درصد بود. نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم با غلظت 0/008 درصد و سورفکتانت کاتیونی با غلظت 0/003 درصد در ساخت نانوسیال مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر ph، هدایت الکتریکی (ec) و کربن غیرآلی (tic) محلول‌های جاذب قبل و بعد از جذب دی‌اکسیدکربن اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: با استفاده از محلول جاذب هیدروکسید سدیم 0/4 درصد حاوی 0/008 درصد نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم راندمان حذف دی اکسید کربن برای غلظت‌های 500 و 5000 پی پی ام به‌ترتیب 72 و 44 درصد به‌دست آمد که به‌ترتیب 20 و 10 درصد بیش‌تر از محلول جاذب فاقد نانوذرات بود. برای 5000 پی‌پی‌ام دی‌اکسید‌کربن، افزایش غلظت محلول جاذب از 0/1 به 0/4 درصد موجب دو برابر شدن راندمان حذف شد. میانگین tic در نانوسیال نسبت به سیال پایه 20درصد افزایش بیشتری داشت. میانگین کاهش ec در نانوسیال نسبت به سیال پایه 25 درصد بیش‌تر بود. میانگین کاهش ph ناشی از جذب دی‌اکسیدکربن کم‌تر از یک واحد بود.استنتاج: نانوسیال هیدروکسید سدیم حاوی 0/008 درصد نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم برای حذف دی‌اکسیدکربن از هوا کارآئی مناسبی دارد. 

removal of carbon dioxide from indoor air using nanofluid absorption solution

 background and purpose: human health is negatively affected by increase in concentration of carbon dioxide in indoor air due to the lack of proper ventilation. the aim of this study was to remove carbon dioxide from a closed space using sodium hydroxide nanofluid and determining the effect of absorbent concentration, carbon dioxide concentration, and titanium dioxide nanoparticles.materials and methods: the experiments were conducted in a closed chamber on a laboratory scale. an air suction pump was connected to the absorption reactor and the carbon dioxide measuring device was installed inside the chamber. by injecting carbon dioxide gas inside the chamber, different concentrations in the range of 500, 2000 and 5000 ppm were created. sodium hydroxide absorbent solution at 0.1, 0.2, and 0.4% were examined. titanium dioxide nanoparticles (0.008%) and surfactant (0.003%) were used to prepare nanofluids. the absorption fluids’ ph, electrical conductivity, and total inorganic carbon (tic) were measured before and after carbon dioxide absorption.results: by using 0.4% sodium hydroxide solution containing 0.008% titanium dioxide nanoparticles, the carbon dioxide removal efficiency at 500 and 5000 ppm were 72% and 44%, respectively, that were higher than the solution without nanoparticles (20% and 10%, respectively). at 5000 ppm carbon dioxide, increasing the concentration of absorption solution from 0.1 to 0.4% doubled the removal efficiency. the average amount of total inorganic carbon (tic) in nanofluids increased by about 20% compared to the base fluids. the average reduction of ec in nanofluid was about 25% higher than the base fluid. the average reduction in ph value was less than one unit.conclusion: sodium hydroxide nanofluid containing 0.008% of titanium dioxide nanoparticles is effective in removing carbon dioxide from the air.