Ottimizzazione geometrica di filtri compositi geopolimero / carbone attivo per abbattimento di odori realizzati tramite Additive Manufacturing

During the thesis, the effectiveness of certain geometric configurations in optimizing the mechanical properties and adsorption capabilities of geopolymer/activated carbon filters was emphasized. Through the use of Additive Manufacturing techniques, it was possible to achieve complex geometries while preserving the high level of porosity required. Indeed, only through the presence of a hierarchical porosity can high specific surface areas be obtained, thereby enhancing the adsorption of pollutants. This was made possible by the synergistic combination of the geopolymer—which provides meso- and macroporosity—and activated carbon, characterized by its microporosity. Geometry influences the mechanical and physical properties of materials through their shape and surface design, playing a central role in the adsorption of volatile organic compounds (VOCs).

Durante la tesi si è voluto sottolineare l’efficacia di talune disposizioni geometrie nell’ottimizzazione delle proprietà meccaniche e di adsorbimento di filtri in geopolimero/carbone attivo. Tramite l’utilizzo di tecniche di Additive Manufacturing è stato possibile ottenere geometrie complesse, pur mantenendo l’alto livello di porosità necessaria. Infatti solo tramite la presenza di una porosità gerarchica, si possono ottenere quei gradi di elevata superficie specifica al fine di migliorare l’adsorbimento di sostanze inquinanti. Questo è stato possibile ottenerlo tramite la copresenza del geopolimero, che fornisce la meso- e la macroporosità, e dei carboni attivi, che sono caratterizzati da microporosità. La geometria influenza le proprietà meccaniche e fisiche dei materiali attraverso la forma dei materiali e delle superfici, giocando un ruolo centrale nell’adsorbimento dei composti organici volatili (VOC).