حذف یکی از آلاینده‌های مهم از هوا با کمک نانوفناوری

آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین مشکلات بسیاری از کشورها است که برای حل آن، باید از حرف و گفتار فراتر رفت و گام‌های عملی مؤثر برداشت. گروهی از محققان کشور در همین راستا، استفاده از نانوفناوری را در حذف یک آلاینده مهم با موفقیت آزموده‌اند.

کد خبر: ۵۶۷۲۹۲

تاریخ: ۱۸ دی ۱۴۰۱ - ۰۸:۱۳

به گزارش ایران اکونومیست، دی اکسید نیتروژن یا NO2 در فرایندهای تولید اسید نیتریک، احتراق سوخت‌های فسیلی، عملیات جوشکاری و مهمات‌سازی منتشر می‌شود و به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع آلوده‌کننده محیط زیست و هوا در نظر گرفته می‌شود. انتشار اکسیدهای نیتروژن در هوا باعث ایجاد باران‌های اسیدی، مه دود فتوشیمیایی و تخریب لایه ازن شده و مواجهه افراد با این گازها نیز باعث بیماری‌های تنفسی می‌شود. به‌منظور کنترل و کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن، از موادی به نام کاتالیست که انواع مختلفی دارند، استفاده می‌شود. در این خصوص مدتی است که توجه دانشمندان به مواد نانوکاتالیست جلب شده است.

به گفته متخصصان، ساختار مواد نانو به دلیل خواص ویژه و منحصربه‌فرد ازجمله مساحت و انرژی‌ سطحی بالا، تثبیت نانو ذرات دیگر را بر روی سطحشان تسهیل می‌کند. نانولوله‌های کربنی یا CNTها با ساختار کربنی منظم و ویژگی‌های الکترونی خاص، جاذبی ارزشمند با قدرت تجزیه‌کنندگی بالا برای اکسیدهای نیتروژن هستند و می‌توانند به‌عنوان سطح پشتیبان برای ساخت کاتالیست‌های گوناگون مورد استفاده قرار گیرند. این در حالی است که روش احیاء انتخابی کاتالیستی اکسیدهای نیتروژن با عامل‌های احیای آمونیاک، هیدروکربن‌ها و بخار آب یکی از مؤثرترین روش‌ها جهت تصفیه این گازها از هوا و محیط است.

در این رابطه، یک مطالعه تحقیقاتی توسط تیمی از متخصصان دانشگاه علوم پزشکی همدان با همکاری یک شرکت خصوصی انجام شده است که در آن، حذف کاتالیستی دی اکسید نیتروژن از جریان هوا توسط کاتالیست‌های خاص بارگذاری شده بر روی نانولوله‌های کربنی آزمایش شده است.

آن‌ها در این تحقیق از نانو ذرات نیکل و نیکل-پلاتین به‌عنوان کاتالیست استفاده کرده و آن‌ها را بر روی بستر نانولوله‌های کربنی سوار کردند. سپس ویژگی‌های ساختاری و عملکردی این کاتالیست‌ها را با آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی، پراش اشعه ایکس، طیف‌سنجی مادون قرمز و احیا با برنامه دمایی مشخص کردند. در انتها نیز بازده حذف NO2 توسط این کاتالیست‌های سنتز شده بررسی شد.

بر اساس نتایج این مطالعه، استفاده از نانولوله‌های کربنی به‌عنوان پایه کاتالیست، جهت حذف NO2 از جریان هوا بسیار مناسب است.

به گفته فرشید قربانی، پژوهشگر دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی همدان و همکارانش، «استفاده از کاتالیست‌های دوفلزی ترکیبی نیکل و پلاتین بارگذاری شده بر روی نانولوله‌های کربنی دارای بازده و بهره‌وری بالایی در جهت حذف NO2 در دما، زمان ماند و غلظت‌های مختلف آلاینده است».

آن‌ها افزوده‌اند: «نتایج حذف کاتالیستی NO2 نشان داد که کاتالیست ترکیبی نیکل-پلاتین با Ni-Pt/MWCNT در دمای 250 درجه سانتی‌گراد دارای بیشترین بازده حذف این گاز آلوده‌کننده هوا است».

این پژوهش که بر اساس آن بهره‌گیری از نانوفناوری در کاستن از میزان یکی از آلاینده‌های مهم هوا اجرایی شده است، در نشریه «سلامت کار ایران» وابسته به دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی ایران منتشر شده‌ است.