TY - JOUR ID - TI - Adsorption Isotherms and Isosteric Heat of Adsorption of Metal Organic Frameworks as Gas Storage for Liquefied Petroleum Gas Vehicle in Iraq الامتزاز الأيزوثيرمي وحرارة الامتزاز للأطر العضوية المعدنية المستخدمة لتخزين الغاز البترولي المسال في المركبات العراقية AU - Rana Th. Abd Alrubaye رنا ثابت عبد الربيعي AU - Mohammed Sattar Jabbar محمد ستار جبار PY - 2022 VL - 23 IS - 3 SP - 25 EP - 34 JO - Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط SN - 19974884 26180707 AB - This research provides a novel technique for using metal organic frameworks (HKUST-1) as a gas storage system for liquefied petroleum gas (LPG) in Iraqi vehicles to avoid the drawbacks of the currently employed method of LPG gas storage. A low-cost adsorbent called HKUST-1 was prepared and characterized in this research to investigate its ability for propane storage at different temperatures (25, 30, 35, and 40 oC) and pressures of (1-7) bar. HKUST-1 was made using a hydrothermal method and characterized using powder X-ray diffraction, BET surface area, scanning electron microscopic (SEM), and Fourier Transforms infrared spectroscopy (FTIR). The HKUST-1 was produced using a hydrothermal technique and possesses a high crystallinity of up to 97%, surface area 3400 m2/g, and pore volume 0.7 cm3/g. The prepared adsorbent (HKUST-1) tested using volumetric method, the maximum adsorption capacity of propane was (10.499 mmol/g) at a temperature of 298K and a pressure of 7 bar. Furthermore, adsorption isotherm study was conducted to understand the system equilibrium (i.e., the fitting with one of the known models Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherm models). It was observed that the Freundlich isotherm model fitted well the experimental data. The Clausius-Clapeyron equation was used to determine the heat of adsorption, and the results revealed that the heat of adsorption increased as the propane adsorption capacity increased. The prepared HKUST-1, which has a large surface area and a high adsorption capacity, can be used as a major solution for gas storage for liquefied petroleum gas (LPG) in Iraqi vehicles.

يقدم هذا البحث تقنية جديدة لاستخدام الأطر العضوية المعدنية (HKUST-1) كنظام تخزين للغاز البترولي المسال (LPG) في المركبات العراقية لتجنب عيوب الطريقة المستخدمة حاليًا لتخزين غاز البترولي المسال. تم تحضير مادة مازة منخفضة التكلفة تسمى HKUST-1 وتم فحصها في هذا البحث للتحقق من قدرتها على تخزين البروبان في درجات حرارة مختلفة ℃ ( 40 ، 35 ، 30 ، 25) وضغوط bar (7-1). تم تصنيع HKUST-1 باستخدام طريقة حرارية مائية وتم وصف خصائصه باستخدام حيود الأشعة السينية ، ومساحة سطح BET ، والمسح المجهري الألكتروني (SEM) ، و الأشعة تحت الحمراء (FTIR).أظهرت نتائج الأشعة السينية لـ HKUST-1 المحضر نسبة تبلور جيدة 97%, بينما أظهرت نتائج تحليل المساحة السطحية الحصول على مساحة السطحية مقدارها (3480m2/g) وحجم مسامي (0.7cm3/g). تم اختبار المادة الماصة المحضرة (HKUST-1) باستخدام الطريقة الحجمية ، وكانت السعة القصوى لامتزاز البروبان هي (10.499 mmol/g) عند درجة حرارة 298K و ضغط bar 7.تم فحص نتائج الامتزاز الأيزوثيرمي لفهم توازن النظام(أي الملائمة مع أحد النماذج المعروفة (Freundlich و Langmuir و Temkin) واظهرت نتائج الامتزاز الأيزوثيرمي انها تناسب بشكل جيد موديل Freundlich. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من حسابات حرارة الأمتزاز بواسطة معادلة Clausius- Clapeyron أن حرارة الامتزاز تزداد مع زيادة سعة الامتزاز. يمكن استخدام HKUST-1 المحضر والذي يتميز بمساحة كبيرة وقدرة امتزاز عالية كحل رئيسي لتخزين الغاز البترولي المسال (LPG) في المركبات العراقية. ER -