فصلنامه

زمینه و هدف: مطالعه حاضر سعی در توسعه فیلترهای نانولیفی حاوی نانوذرات اکسید‌منیزیم به منظور کاربرد آتی در حذف ذرات را از جریان گازی دارد.

روش بررسی: ساخت نانوالیاف به روش الکتروریسی منطبق با طرح آزمایش تهیه‌شده توسط روش سطح پاسخ انجام گرفت. بهینه‌سازی پارامترهای الکتروریسی برای رسیدن به ویژگی‌های فیلتر شامل قطر الیاف، تخلخل فیلتر و تعداد گره انجام شد. بعد از تهیه تصاویر میکروسکوپی، تعیین قطر الیاف و تعداد گره توسط نرم‌افزار پردازش تصویر و محاسبه درصد تخلخل با کمک نرم افزار Mat lab صورت گرفت. فیلتر‌مدیای نهایی مبتنی بر شرایط بهینه الکتروریسی تولید و آزمون عملکرد فیلتر هپا برای آن صورت گرفت.

یافته‌ها: از نظر ویژگی‌های ریخت شناسی مثل پیوستگی الیاف، عدم وجود شاخه‌های اضافی و تعداد کم‌تر گره و برجستگی، آزمایش شماره 2 (غلظت :16 wt%، ولتاژ:10kV،فاصله :15cm) بهترین شرایط را دارا بود. در این شماره آزمایش، بالاترین قطر الیاف نیز دیده شد. در بین پارامترهای الکتروریسی، بالاترین ضریب همبستگی بین غلظت محلول و متغیرهای پاسخ دیده شد و این رابطه برای قطر الیاف و درصد تخلخل از نظر آماری معنی دار تعیین گردید (به ترتیب 0/05 > p  و 0/01 > p). رابطه مثبت و ضعیفی بین قطر الیاف تولیدی و درصد تخلخل مدیا (r =0/29,p >0/05) و رابطه منفی و ضعیفی بین قطر الیاف و تعداد گره حاصله r =-0/2,p >0/05)) یافت شد.

نتیجه‌گیری: غلظت محلول به عنوان تاثیرگذارترین پارامتر الکتروریسی بر ویژگی‌های فیلتر شناخته شد، که با افزایش آن تعداد گره شکل‌گرفته در الیاف کمتر ولی الیافی با قطر بزرگتر تولید شدند. با افزایش قطر الیاف، اندازه حفرات فیلتر و درصد تخلخل افزوده گردید. مدل‌‌های ریاضی دوجمله‌ای بین متغیرهای مورد بررسی یافت شد. کارایی فیلتر بهینه شده قابل مقایسه با فیلترهای هپا بوده، و از افت فشار کمتری نیز برخوردار بود.