محققان پژوهشگاه مواد و انرژی موفق به ساخت و بررسی عملکرد نسل جدید مبدل های کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های اکسید فلزی جهت کاهش آلودگی هوا شدند.
به گزارش دیده بان علم ایران ، دکتر ایمان صفائی فارغ التحصیل مهندسی مواد و مجری این طرح با اشاره به اهمیت مبدل های کاتالیستی در کاهش آلودگی هوا به ویژه نانوآرایه های اکسید فلزی تک بعدی که اخیرا مورد توجه قرار گرفته است، گفت: در این پروژه، در ابتدا ساخت یک مبدل با کاتالیستی از نانوآرایه های متراکم تک بعدی سریای تزئین شده با پالادیوم که بر روی سطح مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی به صورت یکنواخت توزیع شده است، مورد بررسی قرار گرفت.
وی افزود: سپس آزمایشات صنعتی مبدل های کاتالیستی از قبیل واکنش اکسیداسیون مونوکسید کربن و آزمایش پایداری در این مبدل ها انجام شد و در نهایت با یک نمونه تجاری، مورد مقایسه قرار گرفت.
این پژوهشگربا تشریح روند کار این پروژه گفت: به منظور ساخت مبدل کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های سریا، در ابتدا جوانه های اکسید روی درون کانال های مونولیت توسط فرآیند سونوشیمیایی با اندازه بلورک های حدوداً ۲۵ نانومتر ایجاد شد. سپس نانوآرایه های اکسید روی درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی به روش هیدروترمال با قطر میانگین ۱۴۰ نانومتر سنتز شد و به عنوان شابلون سخت برای ایجاد نانوآرایه های سریا مورد استفاده قرار گرفت.
وی افزود: نانـوذرات سریا، به همراه آلاینده پرازئودمیا طی واکنش هیدروترمال بر روی نانوآرایه های اکسید روی جوانه زنی کرده و بطور همزمان نانوآرایه های اکسید روی حذف شدند که سبب ایجاد ساختار نهایی نانولوله ای، متشکل از نانوذرات سریای دوپ شده با پرازئودمیا با ضخامت ۸۰ نانومتر شد. تزئین نانوآرایه ها توسط پالادیوم، طی فعال سازی سطح و واکنش فـوتـوشیمیایی انجام شد.
وی افزود: در آزمایش های کاتالیستی، دمای لایت آف مبدل کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های سریای دوپ شده با پرازئودمیا نسبت به نمونه تجاری درواکنش اکسیداسیون مونوکسید کربن ۴۴ درجه سانتی گراد کاهش یافت، ضمن اینکه ضخامت پوشش حدوداً ۱۰۰ برابر و میزان پالادیوم ۳۳ درصد کاهش یافت.
دکتر صفائی توضیح داد: میزان تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن درمبدل کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های سریای دوپ شده با پرازئودمیا در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد، تا ۱۶ ساعت ۱۰۰ درصد و از ۱۶ تا ۲۰ ساعت، ۷۳ درصد بدست آمد. این در حالیست که برای نمونه تجاری میزان تبدیل بعد از حدوداً ۳ ساعت، به صفر درصد رسید.
گفتنی است، این پژوهش با راهنمایی دکترمحمود کاظم زاد و دکتر مهدی علی زاده و نیز با مشاوره دکتر محمدرضا رحیمی پور در پژوهشکده سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.
انتهای پیام
* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند