تلاش برای کاهش آلودگی هوا درپژوهشگاه مواد و انرژی با ساخت نسل جدید مبدل های کاتالیستی

۲۷ مهر ۱۳۹۵ | ۱۱:۴۴ کد : ۸۱۳۲ دستاوردهای دانشگاه ها
تعداد بازدید:۶۱۲
ساخت و بررسی عملکرد نسل جدید مبدل های کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های اکسید فلزی جهت کاهش آلودگی هوا در پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شد. به گزارش روابط عمومی وزارت علوم، دکترایمان صفائی فارغ التحص...
ساخت و بررسی عملکرد نسل جدید مبدل های کاتالیستی بر پایه نانوآرایه  های اکسید فلزی جهت کاهش آلودگی هوا در پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شد.
به گزارش روابط عمومی وزارت علوم، دکترایمان صفائی فارغ التحصیل مهندسی مواد و مجری این طرح با اشاره به اهمیت مبدل های کاتالیستی در کاهش آلودگی هوا بویژه نانوآرایه های اکسید فلزی تک بعدی که اخیرا مورد توجه قرارگرفته است، گفت: دراین 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 قرارگرفت.
وی افزود: سپس آزمایشات صنعتی مبدل های کاتالیستی از قبیل واکنش اکسیداسیون مونوکسید کربن و آزمایش پایداری دراین مبدل ها انجام شد و در نهایت با یک نمونه تجاری، مورد مقایسه قرارگرفت.
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 25 نانومتر ایجاد شد. سپس نانوآرایه های اکسید روی درون کانال های مونولیت لانه زنبوری کوردیریتی به روش هیدروترمال با قطر میانگین 140 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 80 نانومتر شد. تزئین نانوآرایه ها توسط پالادیوم، طی فعال سازی سطح و واکنش فـوتـوشیمیایی انجام شد.
دکترصفائی گفت: 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 44 درجه سانتی گراد کاهش یافت، ضمن اینکه ضخامت پوشش حدوداً 100 برابر و میزان پالادیوم 33 درصد کاهش یافت.
وی درادامه افزود: میزان تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسیدکربن درمبدل کاتالیستی بر پایه نانوآرایه های سریای دوپ شده با پرازئودمیا در دمای 200 درجه سانتی گراد، تا 16 ساعت 100 درصد و از 16 تا 20 ساعت، 73 درصد بدست آمد. این در حالیست که برای نمونه تجاری میزان تبدیل بعد از حدوداً 3 ساعت، به صفر درصد رسید. 
گفتنی است این پژوهش با راهنمایی دکترمحمود کاظم زاد و دکترمهدی علی زاده و نیز با مشاوره دکترمحمدرضا رحیمی پور درپژوهشکده سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.