پژوهشگران دانشگاه تهران، با ساخت نسل جدیدی از نانوکاتالیست‌های سه منظوره، گام مهمی در کاهش آلاینده‌های خروجی از اگزوز خودروهای بنزینی، برداشتند.
کاهش آلاینده‌های خودروهای بنزینی با کمک نانوکاتالیست‌ها
New Page 1
پژوهشگران دانشگاه تهران، با ساخت نسل جدیدی از نانوکاتالیست‌های سه منظوره، گام مهمی در کاهش آلاینده‌های خروجی از اگزوز خودروهای بنزینی، برداشتند.
مهندس سینا سرتیپی، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی دانشگاه تهران، آلاینده‌های خروجی از اگزوز خودروهای بنزینی را یکی از منابع اصلی آلودگی هوا در شهرهای بزرگ بیان کرد و افزود: ”از دهه ۱۹۷۰ میلادی، مبدل‌های کاتالیستی سه منظوره، برای تصفیه آلاینده‌های گاز اگزوز خودروها به کار گرفته شدند. کاتالیست‌های متداول مورد استفاده در اگزوز خودروها، شامل فلزات گرانبهایی همچون پلاتین و پالادیم هستند و برای از بین بردن آلاینده‌هایی چون CO، هیدروکربن‌های نسوخته و ترکیب‌های مختلف NO استفاده می‌شوند“.
به گزارش بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، کاتالیست‌های سه منظوره، کاتالیست‌هایی هستند که فعالیت بالای خود را در شرایط کاری دمای بالا و نوسانات کاهشی-اکسایشی، حفظ می‌کنند. این نوسانات، در گاز خروجی اگزوز خودروهای بنزینی زیاد است و به‌هم پیوستن ذرات فلزات گرانبها در دمای بالا، که به عنوان پدیده ”همجوشی“ شناخته می‌شود، باعث افت فعالیت این کاتالیستها می‌گردد.
مهندس سرتیپی، درباره عملکرد نانو کاتالیست ساخته شده گفت: ”نانوذرات پالادیم موجود در این کاتالیست، در شرایط اکسیدی به داخل شبکه اتمی نفوذ می‌کنند و در شرایط احیایی با خارج شدن از شبکه، به صورت نانوذرات فلزی (با اندازه‌ای حدود یک تا سه نانومتر) روی سطح کاتالیست پخش می‌شوند. این انتقال بین حجم و سطح کاتالیست، برگشت‌پذیر است و در اثر شرایط جوی اگزوز، انجام می‌شود. به همین دلیل، این دسته از کاتالیستها را، هوشمند نیز می‌نامند“.
وی همچنین از دستگاه‌هایی همانند آنالیزهای سطح(BET)، احیاء برنامه ریزی‌شده دمایی(TPR)، راکتورهایی با کنترل کننده دما و سیستم آنالیز همزمان، طیف سنج گازی(GC)، برای کنترل و بررسی شرایط محیطی، و همچنین دستگاه‌هایی مانند تفرق اشعه ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، برای آنالیز و تعیین مشخصات، یاد کرد و افزود: ”حفظ فعالیت کاتالیستی بالا، در طول عمر مفید خودروهای بنزینی از شاخص‌ترین مزایای این محصول نسبت به محصولات مشابه است و دانش فنی ساخت این نوع کاتالیستها نیز برای ارائه به سرمایه‌گذاران و صنعت موجود است“.
جزئیات این پژوهش که با راهنمایی آقایان دکتر عباسعلی خدادادی و دکتر یداله مرتضوی، دانشیاران دانشکده‌ی مهندسی شیمی دانشگاه تهران انجام شده‌است، در مجله Applied Catalysis B: Environmental (جلد ۸۳، صفحات ۲۲۰-۲۱۴، سال ۲۰۰۸) انتشار یافته‌است.
