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

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی گروه پژوهشی فیزیک، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی (ACECR)، تهران

2 استادیار دانشکده نانوفناوری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 استادیار پژوهشی، گروه پژوهشی فیزیک، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی (ACECR)، تهران، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها


[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.