یک گروه تحقیقات آمریکایی موفق شده است با استفاده از ساختارهای هسته‌ای‌پوسته‌ای کاتالیست جدیدی برای فرآیند فیشر تروپش تولید کنند. این ساختار از جنس کبالت و آهن است که ابعاد آن تقریبا ۱۰ نانومتر است.
ساخت نانوکاتالیست فیشر تروپش جدید
یک گروه تحقیقات آمریکایی موفق شده است با استفاده از ساختارهای هسته‌ای‌پوسته‌ای کاتالیست جدیدی برای فرآیند فیشر تروپش تولید کنند. این ساختار از جنس کبالت و آهن می‌باشد که ابعاد آن تقریبا ۱۰ نانومتر است.
پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا با الهام از اختراعی که در کاست ضبط صوت در دهه ۱۹۶۰ رخ داد موفق شدند کاتالیست فیشر تروپش جدیدی تولید کنند. از این کاتالیست می‌توان برای تولید سوخت‌های سنتزی از گاز طبیعی استفاده کرد. نتایج این پژوهش به عنوان یک مقاله بسیار مهم تحت عنوان “De Novo Design of Nanostructured Iron–Cobalt Fischer–Tropsch Catalysts” در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده است. همچنین یافته‌های این پژوهش در قالب پتنتی تحت عنوان Heterogeneous Catalysis and Sustainable Chemistry group توسط شرکت نفتی توتال ثبت شده است.
این ماده جدید یک کاتالیست فیشر تروپش بسیار عالی است که می‌تواند سوخت دیزل را به‌خوبی بشکند. فرآیند فیشر تروپش برای تولید سوخت‌ها از گاز طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند، گازهایی که از منابع طبیعی به‌دست آمده‌اند منابعی نظیر ذغال سنگ. وجود ذخایر طبیعی گسترده، دانشمندان را بر آن داشته تا به سوی فناوری فیشر تروپش کشیده شوند. اما مشکلی در این میان وجود دارد: هزینه تولید راکتورهای فیشر تروپش بسیار بالا است به‌طوری که صدها تن کاتالیست برای این فرآیند نیاز است.
برای حل این مشکل و ارائه یک راه حل ارزان قیمت کاتالیست‌های مبتنی بر کبالت گزینه مناسبی است از این کاتالیست‌ها می‌توان برای تولید سوخت‌های میانی نظیر دیزل و نفت سفید به روش فیشر تروپش استفاده کرد. اما کبالت ماده گران‌قیمتی است. در سال ۲۰۰۹ شرکت توتال با گروه تحقیقاتی روتنبرگ تماس گرفت و از آنها درخواست کرد تا کاتالیست جدیدی برای فناوری فیشر تروپش ارائه کند. این گروه نیز به مطالعه روی ساخت کاتالیستی ارزان قیمت که بتوان به تولید انبوه رساند، پرداخت. آنها با الهام از نوارهای کاست موفق به ساخت این کاتالیست جدید شدند. در این پژوهش کبالت روی اکسید آهن رشد داده شد.
این کار توسط شرکت تی دی کی در دهه ۱۹۷۰ ابداع شد این شرکت با این روش نوار کاست تولید کرد. ماده پایه در این نوار کاست نوعی پلیمر است. این گروه تحقیقاتی بعد از دو سال کار مدام موفق شد تا روشی ارزان، کارا و قابل اعتماد برای سنتز کاتالیست‌های هسته‌ای-پوسته‌ای کبالت استفاده کنند. این ساختارها به‌صورت میانگین ۱۰ نانومتر قطر دارند که از این حجم، ۸ نانومتر مربوط به هسته اکسید آهن و ۱ نانومتر بخش پوسته آن، اکسیدکبالت، است. تست‌های انجام شده با این کاتالیست نشان می‌دهد که کارایی آن بسیار خوب است.
