پژوهشگران کشور موفق به ساخت مبدل‌ کاتالیستی ارزان با فناوری نانو شدند

[سمندون 19437]

مبدل‌های کاتالیستی ارزان قیمت به وسیله‌ نانوذرات اکسید فلزی برای حذف آلاینده‌های خروجی از اگزوز خودروهای گازسوز در دانشکده‌ فنی دانشگاه تهران ساخته شد.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از ایسنا، مهندس حسام ضیایی آزاد، محقق این طرح گفت: متان و مونو اکسید کربن، مهم‌ترین آلاینده‌های خروجی از خودروهای گاز طبیعی سوز محسوب می‌شوند و انتشار آنها به محیط ‌زیست باید مطابق با استانداردهای مربوطه باشد. بدین منظور به طور سنتی، از ابزاری به نام مبدل کاتالیستی برای حذف این آلاینده‌ها استفاده می‌شود. جزء فعال و اصلی این ابزار، فلزات گران‌بهای پالادیم و پلاتین هستند که هم‌زمان با عملکرد موتور، آلاینده‌های خروجی از آن را به ترکیب نسبتا بی خطرتر دی اکسیدکربن تبدیل می‌کنند.

 

ضیایی در ادامه افزود: بنابراین ما به دنبال استفاده از مخلوط نانوذرات اکسید فلزی برای حذف ترکیبات آلاینده متان و مونو اکسید کربن بودیم.

 

وی اظهار کرد: ما توانستیم نانوکاتالیست‌های مخلوط اکسید فلزی را به روش سنتز احتراقی تهیه کنیم. با وجود این که روش ذکر شده به لحاظ عملیاتی شناخته شده‌ است، اما استفاده از ماکروویو در فرایند سنتز از ابتکارات جدیدی است که در این سنتز به کار رفته ‌است و به میزان قابل توجهی فرایند ساخت نانوذرات را تسهیل کرده ‌است. در مرحله بعد، فعالیت نانوذرات تهیه شده را در حذف آلاینده‌های متان و مونو اکسید کربن، در قالب شبیه‌سازی جریانی مشابه جریان خروجی از اگزوز خودروهای گازسوز مطالعه و بررسی کردیم. همچنین، مشخصات ساختاری ترکیبات سنتزی را نیز به وسیله آزمایش‌های پیشرفته نظیر پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، کاهش برنامه‌ریزی شده دمایی و غیره مطالعه کردیم.

 

به گزارش ایسنا، این محققان، موفق به ساخت ترکیب جدیدی شده‌اند که در آن میزان فلز گران‌بهای به‌کار رفته به‌میزان قابل توجهی کاهش یافته ‌است، اما فعالیت کاتالیستی این ترکیب همچنان بالا است. این ترکیب، مخلوطی از نانوذرات فلزی آهن و لانتانیم به ‌همراه مقدار بسیار اندکی از فلز گران‌بهای پالادیم است.

 

جزئیات این تحقیق که بخشی از پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندس حسام ضیایی آزاد است و با راهنمایی دکتر عباسعلی خدادادی و دکتر یدالله مرتضوی و با همکاری مهندس پروانه اسماعیل‌نژاد در آزمایشگاه کاتالیست و مواد نانوساختار دانشکده‌ فنی دانشگاه تهران انجام شده ‌است، در مجله Applied Catalysis B: Environmental (جلد 102، صفحات 70-62، سال 2011) منتشر شده‌ است.