تحضير الكاربون المنشط من خلال الكربنة المشتركة لمخلفات التقطير الجوي ومخلفات البولي بروبيلين وتنشيطه بهيدروكسيد البوتاسيوم لإزالة الكبريت من الوقود النموذجي

تزايد الحاجة إلى طرق صديقة للبيئة لتقليل محتوى الكبريت في وقود النقل دفع إلى البحث عن مواد ماصة فعالة ومنخفضة التكلفة. تهدف هذه الدراسة إلى تصنيع فحم منشط جديد (AC) من مزيج من البقايا الجوية (AR) من مصفى القيّارة وبقايا البولي بروبيلين (PP) المجمعة من مصنع إسمنت. تم تنفيذ عملية التشارك في الكربنة عند درجة حرارة 400 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، تلتها عملية تنشيط كيميائي باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH).

تم توصيف الفحم المنشط الناتج باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD)، وقياسات الامتزاز والانفراج للنيتروجين عند 77 كلفن، ومجهر المسح الإلكتروني الباعث للمجال (FESEM)، ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) لتقييم البلورية، والمساحة السطحية، وبنية المسام، والتشكل، والتركيب العنصري. أظهر الفحم المنشط المحسّن مساحة سطحية قدرها 220.96 متر مربع/غرام ومتوسط عرض مسام قدره 2.95 نانومتر، مما يشير إلى بنية مسامية متوسطة (ميسوبور) .

تم اختبار أداء الامتصاص للفحم المنشط باستخدام وقود نموذجي يحتوي على ثنائي بنزوثيوفين (DBT) مذاب في الهكسان. وقد تم تحقيق كفاءة إزالة بلغت 97.62٪ تحت الظروف المثلى (0.3 غرام من الفحم المنشط عند درجة حرارة 30 درجة مئوية لمدة 80 دقيقة). وتبعَت عملية الامتزاز نموذج إيزوثرم فريندلخ وحركية من الدرجة الثانية الكاذبة. علاوة على ذلك، أظهر الفحم المنشط قابلية جيدة لإعادة الاستخدام، حيث احتفظ بكفاءة إزالة قدرها 88.13٪ بعد خمس دورات تجديد.

تُظهر الدراسة أن الفحم المنشط المُصنّع هو مادة ماصة واعدة وفعالة لإزالة الكبريت من وقود النقل، ويُقدم حلاً مستدامًا من خلال الاستفادة من النفايات الصناعية.