تولید کم‌هزینه گاز هیدروژن با استفاده از نانوکاتالیست در دانشگاه گیلان
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، با وجود اینکه هیدروژن دومین عنصر فراوان در طبیعت است، اما به دلیل میل ترکیبی بالای آن، به‌صورت عنصری در دسترس نیست. هیدروژن را می‌توان از سوختن مواد فسیلی نظیر زغال‌سنگ، نفت و گاز به دست آورد. امروزه فرایندهای مختلف دیگری نیز جهت تولید هیدروژن معرفی شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. با این وجود در حال حاضر 98 درصد از کل هیدروژن تولیدشده در جهان از احتراق سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود. محصولات تولیدشده ناشی از سوختن هیدروژن در حضور هوا و حرارت فقط آب است، بنابراین این گاز علاوه بر کاربردهای فراوانش در صنایع مختلف، می‌تواند به‌عنوان یک سوخت پاک مورد استفاده قرار بگیرد.
به گفته دکتر محمدحسن لقمانی، مجری طرح، هدف از انجام این طرح سنتز یک نانوکاتالیست کارآمد جهت تسریع مؤثر واکنش تولید گاز هیدروژن بوده است.
این محقق در خصوص مزایای استفاده از این نانوکاتالیست گفت: «تولید هیدروژن به کمک نانوذرات موجب می‌شود نیاز به استفاده از منابع فسیلی مرتفع گردد. همچنین از آنجایی که ذخیره گاز هیدروژن در سیلندر با خطر انفجار همراه است، استفاده از این روش شرایطی را فراهم می‌کند تا گاز هیدروژن در حین تولید در محل موردنظر همزمان مصرف شود».
وی ادامه داد: «سدیم بوروهیدرید یک ماده معدنی است که بیشترین مقدار هیدروژن را در بین هیدریدهای فلزی دارد. با استفاده از فرایند هیدرولیز کاتالیستی می‌توان گاز هیدروژن را از این ماده آزاد کرد. از این رو از نانوذرات کبالت بورید به‌عنوان کاتالیست در فرایند هیدرولیز سدیم بوروهیدرید استفاده شده است. نانوذرات کبالت بورید به دلیل انرژی سطحی بالا تمایل دارند به شکل کلوخه تجمع یابند. در این طرح با استفاده از تری فنیل فسفین و یون‌های لانتانیم و زیرکونیم، نانوذرات کبالت بورید بدون تجمع سنتز شدند. استفاده از این نانوکاتالیست‌های پایدار شده موجب می‌شود بازده فرایند هیدرولیز به بیش از 95 درصد افزایش یابد».
در طرح حاضر نانوکاتالیست کبالت بورید در شرایط رفلاکس و در جو گاز آرگون سنتز شده و به‌منظور پایدار کردن آن از تری فنیل فسفین استفاده شده است. در ادامه نانوذرات سنتز شده توسط روش‌های XRD، TEM، BET و ICP مشخصه‌یابی شده‌اند. همچنین اثر یون‌های لانتانیم و زیرکونیم نیز بر مورفولوژی و اندازه ذرات و فعالیت کاتالیستی نانوکاتالیست سنتز شده مورد ارزیابی قرار گرفته است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمدحسن لقمانی و دکتر عبدالله فلاح شجاعی، اعضای هیأت علمی دانشگاه گیلان است.
انتهای پیام/