ساخت نانوکاتالیستی برای تبدیل گاز خطرناک به سوخت پاک
محققان دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به سنتز یک نانوکاتالیست محلول جامد شدند که به کمک آن و نور خورشید می‌توان هیدروژن سولفید را به سوخت پاک هیدروژنی تبدیل کرد.
هیدروژن سولفید، یک گاز بسیار خورنده و آلاینده خطرناک زیست‌محیطی است که حتی مقادیر اندک آن موجب مرگ انسان می‌شود. سالانه حجم وسیعی از این گاز بدبو در صنایع مختلف نفت، گاز و پتروشیمی تولید می‌شود که تنها بخش کوچکی از آن جهت تولید گوگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه، یافتن راه حل مناسب جهت مقابله با آلودگی زیست‌محیطی ناشی از گاز هیدروژن سولفید و استفاده مفید از آن در دستور کار برخی محققان قرار گرفته است.
دکتر محسن لشگری، مجری پروژه، هدف از انجام این طرح را تجزیه و درعین‌حال استفاده بهینه از گاز سمی و خورنده هیدروژن سولفید عنوان کرد و افزود: «در طرح حاضر، یک فتوکاتالیست نانوساختار محلول جامد سنتز شده که به کمک آن و نور خورشید می‌توان گاز هیدروژن سولفید را به گاز هیدروژن که یک سوخت پاک به شمار می‌رود، تبدیل کرد. علاوه بر صنایع نفت و گاز، از نتایج این طرح همچنین می‌توان در سایر صنایع مولد هیدروژن سولفید، نظیر تولید کاغذ و فولاد بهره برد.»
وی ادامه داد: «با توجه به این موضوع که ایران دارای منابع فراوان نفت و گاز ترش است، با صنعتی‌سازی نتایج پروژه، ضمن صرفه‌جویی کلان ارزی در این صنایع، می‌توان سوخت هیدروژنی را تولید کرد که با توجه به جمعیت ایران و مصرف بالای انرژی، روش حاضر بسیار ارزشمند و مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.»
لشگری خاطرنشان کرد: در استفاده از فتوکاتالیست‌ها، مساحت سطح از عوامل تأثیرگذار در بازدهی واکنش است. سنتز فتوکاتالیست در مقیاس نانو موجب می‌شود سطح بسیار زیادی هم جهت جذب نور و هم جهت تماس با واکنشگرها در دسترس باشد و افزایش بازده کاتالیست را در پی داشته باشد. همچنین با کنترل اندازه نانوذرات می‌توان گاف انرژی این ترکیبات انرژی را تنظیم کرد.
مجری پروژه در خصوص مراحل انجام طرح گفت: در کار حاضر یک محلول جامد سه‌جزئی متشکل از عناصر آهن، روی و گوگرد به کمک روش هیدروترمال تولید شده و جهت بهبود خاصیت فتوکاتالیستی، نانوذرات نقره به نانوذرات محلول جامد افزوده شد. پس از فرایند سنتز، از آزمون‌هایی نظیر XRD، EIS و XPS جهت مشخصه‌یابی و ارزیابی نانوذرات فتوکاتالیستی استفاده شد. کارایی (بهره کوانتومی) نانوفتوکاتالیست سنتزی در تجزیه و تبدیل هیدروژن سولفید به گاز هیدروژن حدود 18 درصد بود.
نتایج تحقیقات مذکور که حاصل تلاش‌های دکتر محسن لشگری عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی و علوم پایه زنجان و مجید غنیمتی دانشجوی مقطع دکتری این دانشگاه است، در Journal of Hazardous Materials با ضریب تأثیر 6.065 به چاپ رسیده است.
