حذف ترکیبات گوگردی از سوخت مایع با نانوجاذب‌ ساخت محققان دانشگاهی

محققان دانشگاه بوعلی سینا با همکاری پژوهشگران اسپانیایی نانوجاذبی را با قابلیت حذف ترکیبات گوگرد از سوخت‌های مایع تولید کردند.

کد خبر: ۱۸۷۵۳۳

تاریخ: ۱۳ آذر ۱۳۹۶ - ۰۹:۵۹

به گزارش ایران اکونومیست؛ مصرف روزانه سوخت‌های مایع مانند بنزین و گازوئیل برای تولید انرژی منجر به آزادسازی انواع آلودگی‌ها به اتمسفر می‌شود. این آلودگی‌ها از راه‌های مختلف سلامت بشر و محیط زیست را به خطر می‌اندازند.

به همین منظور امروزه قوانین سخت‌گیرانه‌ای جهت کنترل، کاهش و جلوگیری از ورود این آلودگی‌ها به محیط زیست وضع شده است. اکسیدهای گوگرد و مواد سولفاته ذره‌ای، یک خانواده‌ مهم از ترکیبات سمی هستند که موضوع بخشی از این قوانین هستند.

به منظور رفع این چالش محققان دانشگاه بوعلی سینا با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آلیکانته اسپانیا به تولید نانوجاذب/کاتالیزوری دست یافتند که قادر به حذف ترکیبات گوگرد از سوخت‌های مایع است.

دکتر مظاهر احمدی فارغ التحصیل دکترای دانشگاه بوعلی سینا و  از محقق این تحقیق، هدف از اجرای این مطالعات را ارائه‌ روشی برای حذف ترکیبات گوگرد و اندازه‌گیری غلظت کل این ترکیبات با دستگاه ICP-OES ذکر کرد.

وی ادامه داد: ما با استفاده از فناوری نانو، نانوکامپوزیت اکسید گرافنی تهیه کردیم که هم به عنوان کاتالیزور و هم به عنوان جاذب عمل می‌کند. این نانوجاذب/کاتالیزور نسبت سطح به حجم بالایی داشته و کارایی بالایی در جذب سطحی ترکیبات گوگرد دارد.

احمدی با تاکید بر اینکه این نانوجاذب/کاتالیزور با نانوذرات مغناطیسی اصلاح شده است، خاطر نشان کرد: از این رو به راحتی با اعمال میدان مغناطیسی خارجی، قابل جمع آوری و جداسازی است و نیازی به سانتریفیوژ کردن یا فیلتراسیون نیست.

این محقق دانشگاه بوعلی سینا با اشاره به اهمیت جداسازی ترکیبات گوگردی از سوخت‌های مایع و نفت خام، یادآور شد: وجود ترکیبات گوگردی مانند سولفیدها، دی‌سولفیدها، مرکاپتان‌ها و تیوفن‌ها در سوخت‌های مایع منجر به آزاد سازی گازهای اکسیدگوگرد به اتمسفر شده که در نهایت منجر به پیدایش پدیده‌ باران اسیدی می‌شود.

وی اضافه کرد: علاوه بر این، اکسیدهای گوگرد موجود در گازهای حاصل از احتراق، کاتالیزورهای تعبیه شده در اگزوز اتومبیل‌ها را مسموم کرده و فرایند تبدیل گازهای منواکسیدکربن و اکسیدنیتروژن به گازهای بی‌خطر را مختل می‌کنند. از سوی دیگر، در فرایند پالایش نفت خام حضور ترکیبات گوگرد منجر به غیر فعال سازی کاتالیزورهای مورد استفاده و همچنین خوردگی خطوط لوله‌کشی می‌شود.

احمدی با بیان اینکه روش ارائه شده کارایی استخراج ترکیبات گوگرد را تا حد زیادی افزایش داده است، اظهار کرد: علاوه بر این روش ساخت آن مقرون به صرفه بوده و شرایط کاری نسبتا ایمنی از لحاظ دما و نوع عامل اکسنده فراهم آورده است به گونه‌ای که واکنش اکسیداسیون در دمای اتاق انجام می‌شود و زمان واکنش نیز طولانی نیست.

به گفته وی مواد و واکنشگرهای مورد استفاده به صورت تجاری و با قیمت مناسب در دسترس هستند.

وی ادامه داد: به کمک این نانوجاذب/کاتالیزور، امکان اندازه‌گیری غلظت کل ترکیبات گوگرد در سوخت‌های مایع در محدوده‌ی غلظتی  5 دهم تا 5 میلی‌گرم بر کیلوگرم با حد تشخیص  15 صدم میلی‌گرم بر کیلوگرم  فراهم شده است. این نتایج بیانگر حساسیت بسیار بالای روش و بهبود حساسیت دستگاه ICP-OES توسط این نانوکامپوزیت با ضریب 19.2 بوده است.

احمدی اضافه کرد: از روش ارائه شده در این طرح می‌توان به صورت مستقیم برای گوگردزدایی سوخت‌های مایع مانند بنزین و گازوئیل و یا حتی اهداف کنترل کیفی و اندازه‌گیری سطح ترکیبات گوگرد در سوخت‌های مایع استفاده کرد.

این تحقیقات از سوی دکتر مظاهر احمدی دانش‌آموخته‌، دکتر طیبه مدرکیان و دکتر عباس افخمی از اعضای هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینای همدان و با همکاری محققانی از دانشگاه آلیکانته اسپانیا اجرایی و نتایج آن در مجله‌ Fuel با ضریب تأثیر 4.726 منتشر شده است.