مبدل‌های کاتالیستی ارزان قیمت به‌وسیله‌ی نانوذرات اکسید فلزی برای حذف آلاینده‌های خروجی از اگزوز خودروهای گازسوز در دانشکده‌ی فنی دانشگاه تهران ساخته شد.
تهیه‌ی مبدل‌های کاتالیستی ارزان به کمک فناوری نانو
مهندس حسام ضیایی آزاد، دانشجوی مقطع دکتری مهندسی شیمی دانشگاه آلبرتا در کشور کانادا، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد فناوری نانو گفت: «متان و مونو اکسید کربن، مهم‌ترین آلاینده‌های خروجی از خودروهای گاز طبیعی سوز محسوب می‌شوند و انتشار آنها به محیط‌زیست باید مطابق با استانداردهای مربوطه باشد. بدین منظور به طور سنتی، از ابزاری به نام مبدل کاتالیستی برای حذف این آلاینده‌ها استفاده می‌شود. جزء فعال و اصلی این ابزار، فلزات گران‌بهای پالادیم و پلاتین هستند که هم‌زمان با عملکرد موتور، آلاینده‌های خروجی از آن را به ترکیب نسبتا بی خطرتر دی اکسیدکربن تبدیل می‌کنند».
مهندس ضیایی در ادامه افزود: «بنابراین ما به دنبال استفاده از مخلوط نانوذرات اکسید فلزی برای حذف ترکیبات آلاینده‌ی متان و مونو اکسید کربن بودیم».
وی گفت: «ما توانستیم نانوکاتالیست‌های مخلوط اکسید فلزی را به روش سنتز احتراقی تهیه کنیم. با وجود این که روش ذکر شده به لحاظ عملیاتی شناخته شده‌است، اما استفاده از ماکروویو در فرایند سنتز از ابتکارات جدیدی است که در این سنتز به کار رفته‌است و به میزان قابل توجهی فرایند ساخت نانوذرات را تسهیل کرده‌است. در مرحله‌ی بعد، فعالیت نانوذرات تهیه شده را در حذف آلاینده‌های متان و مونو اکسید کربن، در قالب شبیه‌سازی جریانی مشابه جریان خروجی از اگزوز خودروهای گازسوز مطالعه و بررسی نمودیم. همچنین، مشخصات ساختاری ترکیبات سنتزی را نیز به وسیله‌ی آزمایش‌های پیشرفته نظیر پراش پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، کاهش برنامه‌ریزی شده دمایی و غیره مطالعه کردیم».
گفتنی است که این محققان، موفق به ساخت ترکیب جدیدی شده‌اند که در آن میزان فلز گران‌بهای به‌کار رفته به‌میزان قابل توجهی کاهش یافته‌است، اما فعالیت کاتالیستی این ترکیب همچنان بالا است. این ترکیب، مخلوطی از نانوذرات فلزی آهن و لانتانیم به‌همراه مقدار بسیار اندکی از فلز گران‌بهای پالادیم است.
جزئیات این تحقیق –که بخشی از پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای ضیایی است و با راهنمایی دکتر عباسعلی خدادادی و دکتر یدالله مرتضوی با همکاری مهندس پروانه اسماعیل‌نژاد در آزمایشگاه کاتالیست و مواد نانوساختار دانشکده‌ی فنی دانشگاه تهران انجام شده‌است- در مجله‌یApplied Catalysis B: Environmental (جلد ۱۰۲، صفحات ۷۰-۶۲، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.
