ساخت کاتالیزور برای تصفیه آب و تولید هیدروژن
به گزارش ما دیجیتال، اصفهان به تازگی، پژوهشگران دانشگاه ایالتی اورگن (Oregon State University)، یک کاتالیزور دو منظوره برای تصفیه آب آلوده و تولید هیدروژن ساخته اند. با عنایت به اینکه آلودگی آب یک چالش بزرگ جهانی به حساب می آید و هیدروژن یک سوخت پاک و تجدیدپذیر به حساب می آید، این پروژه از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد.
به گزارش ما دیجیتال به نقل از ایسنا و به نقل از دانشگاه ایالتی اورگن، به تازگی، پژوهشگران دانشگاه ایالتی اورگن (Oregon State University)، یک کاتالیزور دو منظوره ساخته اند. این کاتالیزور آب آلوده به علف کش را تصفیه و درعین حال هیدروژن تولید می کند. در این پروژه، پژوهشگران مختلفی از کالج مهندسی OSU و هم کمپانی HP شرکت داشته اند.
Kyriakos Stylianou، از دانشگاه OSU می گوید: در این یروژه، ما می توانیم اکسیداسیون و کاهش را در یک فرایند واحد به منظور دستیابی به یک سیستم فوتوکاتالیستی کارآمد ترکیب نماییم. اکسیداسیون از راه یک واکنش تخریب نوری و کاهش از راه واکنش تکامل هیدروژن رخ می دهد.
کاتالیزور ماده ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را زیاد می کند، بدون این که خود گرفتار تغییر شیمیایی دائمی شود و فوتوکاتالیست ها موادی هستند که نور را برای رسیدن به سطح انرژی بالاتر جذب می کنند و می توانند از این انرژی برای تجزیه آلاینده های آلی از راه اکسیداسیون استفاده نمایند. همچون کاربردهای فوتوکاتالیست ها، میتوان به پوشش های خود تمیز شونده برای دیوارها، کف، سقف و مبلمان مقاوم در مقابل لکه و بو اشاره نمود.
Stylianou، استادیار شیمی از دانشگاه OSU، رهبری این مطالعه را که شامل فوتوکاتالیست های دی اکسید تیتانیوم (titanium dioxide photocatalysts) حاصل از چارچوب های فلزی- آلی (MOF) بود، بر عهده داشت.
پس از فرآیند حرارت زیاد بدون ذوبِ (calcination) چارچوب های فلزی آلی، میتوان مواد نیمه رسانا مانند دی اکسید تیتانیوم تولید کرد. دی اکسید تیتانیوم رایج ترین فوتو کاتالیست مورد استفاده است و در کانی های آناتاز(anatase)، روتیل (rutile) و بروکیت (brookite) یافت می شود.
Stylianou و همکارانش همچون Líney Árnadóttir از کالج مهندسی OSU و William Stickle از کمپانی HP دریافتند که آناتاز به همراه با نیتروژن و گوگرد بهترین فوتوکاتالیست برای تولید همزمان هیدروژن و تجزیه علف کش است.
درواقع، گلایفوسیت، علف کشی که هم با نام N-phosphonomethyl glycine یا PMG شناخته می شود، از ۵۰ سال پیش تاکنون، به صورت گسترده در باغ ها و مزارع کشاورزی استفاده می شود. اولین بار این علفکش با نام تجاری Roundup در بازار ارائه شد.
گلایفوسیت (Glyphosate)، علف کشی از گروه اسید فسفونیک است که برای کنترل کلیه گیاهان هرز در باغ ها و زمینهای زراعی و غیر زراعی به صورت مایع قابل حل در آب استفاده می شود.
در میان مجموعه ای از ترکیباتی که هیدروژن در آنها یافت می شود، آب رایج ترین است و تولید هیدروژن با تقسیم آب از راه فوتوکاتالیز، پاک تر و پایدارتر از روش متداول استخراج هیدروژن از گاز طبیعی به حساب می آید.
هیدروژن علاوه بر نقش های در رابطه با انرژی، در زمینه های علمی و صنعتی بسیاری کارایی دارد، برای مثال در پیل های سوختی خودرو ها، در ساخت خیلی از مواد شیمیایی همچون آمونیاک، در پالایش فلزات و هم در تولید پلاستیک استفاده می شود.
Stylianou اعتقاد دارد که آب، منبع غنی هیدروژن است و فوتوکاتالیز راهی برای بهره برداری از انرژی خورشیدی زمین به منظور تولید هیدروژن و اصلاح محیط است. در این راستا، میتوان از راه فوتوکاتالیز، با حذف آلاینده های آلی یا تبدیل آنها به محصولات مفید، یک سوخت تجدیدپذیر تولید کرد.
یافته های این مطالعه، اخیرا در ژورنال ACS Catalysis انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب