سنتز نانوکاتالیست نسل چهارم با کاربری در صنایع تولید آمونیاک به همت محققان ایرانی

محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه با همکاری پژوهشگاه مواد و انرژی، طی پژوهشی موفق شدند، نانو کاتالیست سه‌تایی آهن و مولیبدن را با روش آلیاژسازی مکانیکی سنتز کنند. این نانوکاتالیست، به‌عنوان کاتالیست نسل چهارم، از لحاظ کیفیت نسبت به کاتالیست‌های نسل قبل بسیار با کیفیت‌تر بوده و در تولید آمونیاک در صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.
مهندس ذاکری، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو، اظهار داشت: ”در این پژوهش نانوذرات کاربید سه‌تایی Fe3Mo3C با آسیاب‌کاری مکانیکی پودرهای عنصری آهن، مولیبدن و کربن تهیه شده است. شایان ذکر است که در مدت زمان ۷۰ ساعت آسیاب کردن و آنیل در ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد، نانوذراتی با اندازه مطلوب ۶۹ نانومتر و کرنش ۲۳/۰ درصدی بدست آمد“.
ذاکری، هدف اصلی از اجرای این پژوهش را ”ساخت این ماده به‌صورت نانوکریستال به‌عنوان نانوکاتالیست“ بیان نموده و افزود: ” پس از ۳۰ ساعت آسیاب کردن، نانوساختار Mo(Fe) به صورت محلول جامد تشکیل شده که با افزایش زمان آسیاب کردن تا ۷۰ ساعت، اندازه ذرات تا حدود ۹ نانومتر کاهش می‌یابد. این فاز پس از آنیل شدن به فاز اصلی Fe3Mo3C تبدیل شده و اندازه ذرات آن به حدود ۶۹ نانومتر می‌رسد.همچنین، ساختار و مورفولوژی نانوپودرهای حاصل، با دستگاه‌های XRD و SEM مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است“.
وی مدت زمان انجام پژوهش را حدود ۸ ماه بیان کرده و کمبود تجهیزات لازم و طولانی بودن زمان آنالیزها را علت اصلی طولانی شدن این زمان دانسته است.
مهندس ذاکری، با بیان این مطلب که ”مطالعات اولیه برای تولید صنعتی این محصول انجام گرفته است و هم‌اکنون پالایشگاه‌های کشور برای تولید آمونیاک از کاتالیست‌های قدیمی با بازدهی کم استفاده می‌کنند“، در مورد تجاری‌سازی و تولید این محصول گفت: ”محصول بدست آمده در سطح صنعتی نبوده ولی پتانسیل استفاده در صنعت پتروشیمی را دارد. که با صنعتی شدن تولید این محصول، از لحاظ کیفیت نسبت به کاتالیست‌های نسل قبل بسیار با کیفیت‌تر بوده و سودآوری قابل توجهی برای کشور خواهد داشت“.
جزئیات این پژوهش که با همکاری دکتر محمدرضا رحیمی‌پور از پژوهشگاه مواد و انرژی، و مهندس عباس خان‌محمدیان از دانشگاه ساوه انجام شده است، در مجله Materials Science and Engineering A (جلد ۴۹۲، صفحات ۳۱۶-۳۱۱، سال ۲۰۰۸) منتشر شده است.