بررسی میزان جذب ذرات معلق کوچک تر از ۵/۲ میکرون توسط فیلتر های خودرو و بهبود کیفیت جذب این فیلتر ها با استفاده از نانوالیاف پلیمری و کامپوزیتی

زمینه و هدف: ذرات معلق یکی از آلاینده های اصلی هوا مخصوصا در کشورهای در حال توسعه می باشند. بخشی از این ذرات به دلیل قطر کوچک خود، توسط بدن جذب شده و در نهایت وارد سیستم گردش خون انسان یا سیستم تنفسی می شوند. ازآن جا که سوخت ناقص موتور خودرو ها منبع اصلی تولید ذرات معلق است، سرنشینان خودرو به ویژه در ترافیک شهرهای بزرگ در معرض این آلودگی قرار دارند. از این رو، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی فیلترهای تجاری موجود در انواع خودرو ها به لحاظ میزان جذب ذرات معلق کوچک تر از۵/۲ میکرون (PM۲.۵) انجام گرفت و در ادامه جهت بهبود قابلیت حذف ذرات معلق توسط این فیلترها از نانوالیاف پلی آکریلونیتریل و کامپوزیت آن با نانوکیتوزان استفاده شد. روش بررسی: ابتدا سیستمی برای اندازه گیری کارایی جذب PM ۲.۵ و افت فشار فیلترها در آزمایشگاه طراحی و ساخته شد. سپس شش نمونه از انواع فیلترهای تجاری هوای کابین و موتور خودروهای داخلی و خارجی تهیه شده و جذب آن ها اندازه گیری شد. در ادامه فیلترهایی از جنس نانوالیاف پلیمری و کامپوزیتی به عنوان جاذب ساخته شده و کارایی آن ها بررسی گردید و درنهایت نتایج مورد مقایسه قرار گرفت. یافته ها: برای فیلتر های تجاری موتور خودرو جذب برابر با صفر وجذب فیلتر های کابین در گستره۳۳/۸-۵ % به دست آمد. جذب ذرات معلق توسط فیلتر نانو الیاف پلی آکریلونیتریل و فیلتر نانوالیاف کامپوزیتی پلی آکریلونیتریل با نانوکیتوزان به ترتیب ۹۷ و ۹۵ درصد اندازه گیری شد. بحث و نتیجه گیری: با توجه به این که فیلتر خودرو های بررسی شده در این پژوهش قابلیت حذف PM۲.۵ را نداشتند، از فیلترهای نانویی استفاده شد. نتایج نشان داد که فیلترهای نانو الیاف پلی آکریلونیتریل توانایی حذف ۹۷-۹۵ % از  PM۲.۵ را دارند و بنابراین می توان با افزودن یک لایه نانو الیاف معرفی شده در این پژوهش به فیلترهای خودرو مخصوصا فیلتر کابین، کارآیی حذف را افزایش داد و بدین ترتیب هوای پاکی برای سرنشینان خودرو تامین نمود.   

Keywords:

حذف ذرات معلق , فیلتر هوای کابین خودرو , فیلتر هوای موتور خودرو , نانوکیتوزان , پلی آکریلونیتریل