حذف مولکول‌های سمی به‌کمک نانوفوتوکاتالیست‌ کامپوزیتی

محققان دانشگاه‌های علم و صنعت ایران و صنعتی شریف، موفق به ساخت
نانوفوتوکاتالیست مناسبی برای تجزیه مولکول‌های سمی متیلن آبی با استفاده از
نانودی‌اکسید تیتانیم متخلخل سنتز شده، به روش MAO شدند.

این گروه از محققین در نظر دارند در مراحل بعدی تحقیق خود، مولکول‌های سمی
همراه گاز طبیعی و یا به بیان دیگر، سولفید هیدروژن را با این روش حذف نمایند و
روشی جدید برای شیرین‌سازی گاز ابداع کنند.

محمدرضا بیاتی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت
ایران، هدف از انجام تحقیق حاضر را “سنتز نانولایه‌های ترکیبی با پایه اکسید
تیتانیم با روش MAO (“Micro Arc Oxidation”) و تهیۀ یک نانوفوتوکاتالیست مناسب
برای شیرین‌سازی گاز طبیعی” بیان کرد و افزود: “امروزه پوشش‌های سنتز شده با
روش MAO، دارای کاربردهای متعددی در صنایع نفت و گاز، خودرو، سیمان و …
هستند. لذا زمینه‌های کاربردی مختلفی به آنها اختصاص یافته که موجب افزایش
بازدهی، کاهش هزینه‌های تولید و بهبود کیفیت کالاها خواهد شد”.

فرایند MAO، روشی الکتروشیمیایی برای سنتز پوشش‌های تبدیلی روی فلزاتی نظیر
تیتانیم است که در ولتاژهای بسیار بالا – در حدود ۵۰۰ ولت – انجام می‌گیرد.
لایه‌های ایجاد شده با این روش دارای چسبندگی عالی، مقاومت به خوردگی خوب و
مقاومت سایشی بالا هستند. به دلیل ایجاد پلاسمای سرد بر روی سطح آند، سرعت
فرآیند در این روش بسیار بالا است، بطوریکه در حدود ۵ دقیقه لایه‌هایی با ضخامت
۲۰ میکرون قابل سنتز هستند”.

بیاتی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: “در این
پژوهش، برای آماده‌سازی سطح زیرلایه‌ها، ابتدا میله‌های تیتانیمی، پولیش شده،
سپس در استون شسته می‌شوند و در محلول اسید فلوریدریک و در دمای اتاق، به مدت
۳۰ ثانیه حکاکی می‌شوند. سپس سطح آنها با روش اولتراسونیک تمیزکاری نهایی
می‌گردد. همچنین از کاتدهای سیلندری شکل فولاد زنگ‌نزن نیز که میله‌های
تیتانیمی را در بر می‌گیرند، به‌منظور کامل کردن سل الکتروشیمی استفاده می‌شود.
این امر برای توزیع هرچه یکنواخت‌تر میدان الکتریکی بین کاتد و آند است.
گفتنی‌است؛ تاکنون لایه‌های نانومتخلخلی با بازده بسیار بالا (حدود ۹۵%) تولید
شده است.

این تحقیق، به‌عنوان بخشی از پایان‌نامه دکتری محمدرضا بیاتی است که با
راهنمایی دکتر فرهاد گلستانی فرد (عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران) و
دکتر علیرضا مشفق (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف) انجام گردیده است.