حذف کاتالیستی دی اکسید نیتروژن از جریان هوا توسط کاتالیست های نیکل و نیکل-پلاتین بارگذاری شده بر روی نانو لوله های کربنی چند دیواره

Abstract

زمینه و هدف: اکسید های نیتروژن به عنوان یکی از آلاینده های خطرناک هوا، اثرات زیان آوری بر روی سلامت افراد در محیط های کاری دارند. امروزه اکسیداسیون کاتالیستی در فرآیند حذف اکسید های نیتروژن یکی از روش های کارآمدی است که بخشی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است. این پژوهش با هدف بررسی بازده حذف دی اکسید نیتروژن (NO2) توسط کاتالیست های نیکل و نیکل- پلاتین بارگذاری شده بر روی نانو لوله های کربنی چند دیواره از جریان هوا در فرایند اکسیداسیون کاتالیستی، انجام گردید. روش: در این مطالعه تجربی پس از تثبیت نانو ذرات نیکل و نیکل _ پلاتین بر روی بستر نانو لوله های کربنی، ویژگی های ساختاری و عملکردی کاتالیست ها توسط آنالیز های میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، تبدیل فوریه طیف سنج مادون قرمز(FTIR) و احیا با برنامه دمایی (H2-TPR) مشخص شدند. بازده حذف کاتالیست های سنتز شده در دمای 250 درجه سانتی گراد، سرعت های فضایی 15000و20000 بر ساعت و غلظت های 3000، 4000 و 5000 قسمت در میلیون NO2، مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: نتایج حاصل از آنالیز FESEMو XRD نشان دادند که قطر نانو لوله های کربنی در محدوده 11 تا 18 نانومتر و اندازه نانوذرات کریستالی نیکل و پلاتین بر روی بستر کاتالیست ها بین 10 تا 50 نانو متر بود. نتایج حذف کاتالیستی NO2 نشان داد که کاتالیست Ni-Pt/MWCNT در دمای ℃250 دارای بیشترین بازده حذف در غلظت ppm3000 و سرعت های فضایی 20000 و 15000 بر ساعت می باشد. نتیجه گیری: مطابق با نتایج مطالعه حاضر، استفاده از نانو لوله های کربنی جهت حذف NO2 از جریان هوا به عنوان پایه کاتالیست، مناسب است. استفاده از کاتالیست های دوفلزی ترکیبی نیکل و پلاتین بارگذاری شده بر روی نانو لوله های کربنی دارای بازده و بهره وری بالایی در جهت حذف NO2 در دما، زمان ماند و غلظت های مختلف آلاینده می باشد.