سنتز نانوجاذب گرافنی به‌ منظور شیرین‌سازی گاز ترش در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، گاز سولفید هیدروژن عامل اصلی ترش بودن گاز به شمار می‌رود. این گاز در منابع بسیاری از جمله گاز طبیعی، بیوگازها و گازهای صنعتی یافت می‌شود. مقادیر گسترده‌ای از این گاز در صنایع پتروشیمی تولید می‌شود. گاز سولفید هیدروژن بسیار سمی است و به‌عنوان یک آلاینده هم از لحاظ زیست‌محیطی و هم از لحاظ صنعتی بسیار مورد توجه است. این گاز در حضور کاتالیست‌هایی همچون آب، به یک گونه بسیار خورنده برای لوله‌ها و مخازن تبدیل می‌شود. امروزه حذف گاز سولفید هیدروژن به‌ منظور محافظت از تجهیزات و ارتقای ایمنی سیستم‌ها یک موضوع حائز اهمیت است.

دکتر مسعود خالقی عباس‌آبادی با تأکید بر ضرورت دست‌یابی به روشی که قابلیت حذف گاز سولفید هیدروژن را به‌صورت کامل داشته باشد، به تبیین اهداف دنبال شده در این طرح پرداخت و گفت: «با توجه به برخورداری ایران از منابع غنی نفت و گاز، ارائه‌ روش‌های نوین شیرین‌سازی به‌ منظور بهره‌برداری هرچه بیشتر و بهتر از این منابع بسیار مورد توجه است. از این ‌رو هدف از انجام این پژوهش سنتز و معرفی یک نانوجاذب جدید جهت حذف مؤثر گازهای آلاینده به‌خصوص سولفید هیدروژن بوده است».

استفاده از این نانوجاذب به‌عنوان یک مرحله‌ مکمل در واحد شیرین‌سازی گاز در صنایع پتروشیمی، علاوه بر کاهش هزینه‌های مربوط به حذف گاز سولفید هیدروژن، بازدهی این فرایند را افزایش می‌دهد و از سوی دیگر موجب کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از این گاز خطرناک می‌شود.

همچنین حذف کامل‌تر این گاز می‌تواند مسائل خوردگی مربوط به مخازن و لوله‌ها را نیز تا حدی مرتفع می‌کند و هزینه‌های مربوط به این بخش را نیز کاهش می‌دهد.

در این طرح از گرافن اکسید و نانولوله‌های کربنی به‌وسیله گروه‌های عاملی مختلف از جمله کربوکسیل و آمید عامل‌دار شده و به ‌عنوان یک جاذب جهت حذف گازهای آلاینده از جمله اکسیدهای نیتروژن، هیدروژن سولفید و اکسیدهای گوگرد استفاده شده ‌است. این نانوجاذب‌ها به دلیل خصوصیات خوبی نظیر سطح فعال بالا و مکان‌های فعال شیمیایی عملکرد خوبی در این رابطه از خود به نمایش گذاشته‌اند.

به گفته‌ دکتر مسعود خالقی عباس‌آبادی اکسید گرافن به روش هومرز و نانولوله‌های کربنی به روش رسوب بخار شیمیایی سنتز شده‌اند. این نانوذرات در ادامه به ‌وسیله‌ گروه‌های عامل مختلف از جمله گروه‌های کربوکسیلی و آمیدی به روش شیمیایی عامل‌دار شده‌اند. در نهایت این نانوذرات بهینه شده به‌منظور حذف گازهای آلاینده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بررسی‌ها نشان داده است که بازدهی فرایند حذف آلاینده‌ها توسط این نانوجاذب بیش از 99 درصد بوده است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مسعود خالقی عباس‌آبادی، استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، دکتر علیمراد رشیدی، عضو هیئت علمی پژوهشگاه صنعت نفت، دکتر جواد صفایی قمی، عضو هیئت علمی دانشگاه کاشان و محققان دیگر است.