سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

محمد گنجی نوشته محمد گنجی دوشنبه - ۲۸ خرداد ۱۳۹۷

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد ، هیدروژن سولفید با فرمول شیمیایی H۲S گازی بسیار خورنده و آلاینده ای خطرناک زیست محیطی است.

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

در دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان،  محققان موفق به سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد در تحقیقات آزمایشگاهی خود شدند. به کمک این نانوکاتالیست و نور خورشید می توان هیدروژن سولفید را به سوخت پاک هیدروژنی تبدیل کرد.

هیدروژن سولفید با فرمول شیمیایی H۲S گازی بسیار خورنده و آلاینده ای خطرناک زیست محیطی است که حتی مقادیر اندک آن موجب مرگ شخص می شود.

این گاز در غلظت های کم باعث دل درد، سرفه، سردرد و تاول روی لب ها شده که همگی از نشانه های سمی بودن آن هستند.

هرچند که این گاز با بوی بد آن شناخته می شود اما هیدروژن سولفید در غلظت های بالا و یا در مدت زمان های طولانی حس بویایی را مختل می کند و در نتیجه نمی توان برای شناسایی آن به حس بویایی اتکا کرد.

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

غلظتهای بالای H۲S مزه و طعم شیرین دارد که موجب سکته فوری و ازبین رفتن اعاصب بویایی می‌شود .

مخلوط این ماده در هوا با شعله ای متمایل به آبی می سوزد، چگالی آن از هوا بیشتر است و در نتیجه تمایل زیادی به نشستن روی زمین دارد. دمای استفاده آن  ۲۶۰ درجه ی سلسیوس می باشد.

سالانه حجم بسیار زیادی از این گاز خورنده و بدبو در صنایعی مثل نفت، گاز و پتروشیمی تولید می شود که تنها بخش کوچکی از آن برای تولید گوگرد استفاده می شود.

یافتن راه حل مناسب جهت مقابله با آلودگی زیست محیطی ناشی از گاز هیدروژن سولفید و استفاده مفید از آن امروزه در دستور کار برخی محققان قرار گرفته است.

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

نانو کاتالیزگری  یک فرایند کاتالیستی است که شامل ذرات فلزی نانوذره خوشه‌های آنها و اکسیدها یا سایرترکیبات می شود که در ابتدای کار در محیط واکنش قرار داده شده یا در واکنش یا در نتیجه محصولات تشکیل شده است.

مجری این پروژه، هدف از انجام این طرح را تجزیه و درعین‌حال استفاده بهینه از گاز سمی و خورنده هیدروژن سولفید عنوان کرد. به  گفته وی، علاوه بر صنایع نفت و گاز، از نتایج این طرح می‌توان در صنایع دیگری چون  تولید کاغذ و فولاد بهره برد.

محسن لشگری اضافه کرد که با توجه به این که ایران دارای منابع فراوان نفت و گاز ترش است، با صنعتی‌سازی نتایج این پروژه، علاوه بر صرفه جویی فراوان ارزی در این صنایع، می‌توان سوخت هیدروژنی را تولید کرد که با توجه به جمعیت ایران و مصرف بالای انرژی در کشور، این روش بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.

استفاده از گاز هیدروژن به عنوان سوخت از این جهت مفید است که هیچ گونه ضرری برای محیط ندارد و کاملا پاک است.

لشگری سپس بیان کرد که در استفاده از فتوکاتالیست‌ها، مساحت سطح از عوامل تأثیرگذار در بازدهی واکنش است و سنتز فتوکاتالیست در مقیاس نانو موجب می‌شود سطح بسیار زیادی هم جهت جذب نور و هم جهت تماس با واکنشگرها در دسترس باشد.

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

مجری پروژه خاطرنشان کرد که این امر باعث افزایش بازده این کاتالیست می شود و در ضمن با کنترل اندازه نانوذرات می‌توان گاف انرژی این ترکیبات انرژی را تنظیم کرد.

این عضو هیِئت علمی دانشگاه  در خصوص مراحل انجام طرح گفت که در حال حاضر یک محلول جامد سه‌جزئی متشکل از عناصر آهن، روی و گوگرد به کمک روش هیدروترمال تولید شده و جهت بهبود خاصیت فتوکاتالیستی، نانوذرات نقره به نانوذرات محلول جامد افزوده شده است.

پس از فرایند سنتز، از آزمون‌هایی نظیر XRD،EIS  و XPS جهت مشخصه‌یابی و ارزیابی نانوذرات فتوکاتالیستی استفاده شده و کارایی یا همان بهره کوانتومی نانوفتوکاتالیست سنتزی در تجزیه و تبدیل هیدروژن سولفید به گاز هیدروژن حدود ۱۸ درصد است.

نتایج تحقیقات این عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی و علوم پایه زنجان و مجید غنیمتی دانشجوی مقطع دکتری این دانشگاه، در Journal of Hazardous Materials با ضریب تأثیر ۶.۰۶۵ به چاپ رسیده است.

سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد

اگه سوالی داری و یا نیاز به راهنمایی دارین اینجا کلیک کنید