حذف کاتالیستی CH4 و NOx از اگزوز خودروهای گازسوز با نانوذره‌های کبالت کرومیت (CoCr2O4)

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

زهرا کاظمی زاده ¹ (استادیار پژوهشی گروه پژوهشی فیزیک، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی (ACECR)، تهران)
زهره بهرامی ² (استادیار دانشکده نانوفناوری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران)
ناهید پارسافر ³ (استادیار پژوهشی، گروه پژوهشی فیزیک، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی (ACECR)، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1397/03/20 تاریخ پذیرش : 1398/05/20 تاریخ انتشار : 1398/09/01

کلید واژه: کاتالیست, نانواسپینل, کبالت کرومیت,

چکیده مقاله :

هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر نانواسپینل کبالت کرومیت (CoCr2O4) در حذف کاتالیستی گاز متان (CH4) به‌عنوان اصلی‌ترین ترکیب موجود در سوخت گاز طبیعی فشرده و همچنین، آلاینده اکسیدهای نیتروژن (NOx) به‌منظور استفاده در مبدل کاتالیستی خودروهای گازسوز است. در این پژوهش، نانوذره‌های اسپینلی کبالت کرومیت به‌روش هم‌رسوبی، با بازده بالا به‌صورت خالص و تک فاز در ابعاد کمتر از 80 نانومتر تولید شدند. بررسی ساختاری با پراش پرتو ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و عبوری (TEM) و آزمون جذب-واجذب نیتروژن (BET) انجام شد. پس از تأیید صحت سنتز، نانوذرات کبالت کرومیت، فلزات گران‌بها (پالادیم و رودیم) و گاما آلومینا به‌صورت یک دوغاب در مواد واشکوت یک نمونه آزمایشگاهی مبدل کاتالیستی به کار رفت و درنهایت، فعالیت کاتالیستی آن موردبررسی قرار گرفت. بررسی عملکرد آلایندگی از طریق اندازه‌گیری دمای 50 درصد تبدیل آلایندهها در خصوص گازهای متان، و اکسیدهای نیتروژن در حضور نانواسپینل کبالت کرومیت انجام شد. کاهش 50 درصدی دمای تبدیل متان و اکسیدهای نیتروژن حاکی از تأثیر مثبت حضور کبالت کرومیت به‌عنوان یک نانوکاتالیست اثبات شد.

منابع و مأخذ:

[1] Li, J.; Liang, X.; Xu, S.; Hao, J.; Appl. Catal. B. 90, 307-312, 2009.
[2] Ziaei-Azad, H.; Khodadadi, A.; Esmaeilnejad-Ahranjani, P.; Mortazavi, Y.; Appl. Catal. B.102, 62-70, 2011.
[3] Wenyan, H.; Ruisheng, H.; Chang, G.; Wang, L.; Mater. Res. Bull. 57, 268-273, 2014.
[4] Altavilla, C.; Sarno, M.; Ciambelli, P.; Chem. Mater. 21, 4851-4858, 2009.
[5] Fino, D.; Russo, N.; Saracco, G.; Specchia, V.; Catal. Today. 117, 559-563, 2006.
[6] Jinghuan, C.; Wenbo, S.; Junhua, L.; Catal. Today. 175, 216-222, 2011.
[7] Rath, C.; Mohanty, P.; Banerjee, A.; J. Magn. Magn. Mate. 323, 1698-1702, 2011.
[8] Younisa, M.; Saleemb, Atiqa, S.; Naseema, S.; Ceram. Int. 44, 10229-10235, 2018
[9] Choudhary, P.; Varshney, D.; J. Magn. Magn. Mate. 454, 274-288, 2018
[10] Chena, J.; Shia, W.; Li, J.; Catal. Today. 175, 216-222, 2011
[11] Kim, D.; Ihm, S.; Environ. Sci. Technol. 35, 222-226 (2001)
[12] Mestre, S.; Palacios, M.D.; Agut, P.; J. Eur. Ceram. Soc. 32, 1995-1999, 2012
[13] Durrani, S.; Saeed, K.; Khan, Y.; Arif, M.; Ahmed, N.; Turk. J. Chem. 36, 111-120, 2012.
[14] Leea, S.; Jeongb, J.; Shinb, S.; Kimc, J.; Kim, J.; J. Magn. Magn. Mate. 282, 147-150, 2004.
[15] Kazemizadeh, Z.; Bahrami, Z.; Khodadadi, A.; Nazari, F.; Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 11, 275-280, 2015.