شیمیدانان روسی از دانشگاه علوم و فناوری، کاتالیست هیبریدی جدیدی را برای اکسیداسیون مونوکسید کربن تولید کرده اند که از نیترید بور و نانوذرات نقره تشکیل می شود.
این ماده امکان تغییر شکل کامل مونوکسید کربن را در دمای c°194 فراهم می کند. این دما به هیچ عنوان نزدیک به دمای ثبت شده برای فرایند نیست اما شیمیدانان در آینده می توانند با افزایش غلظت نقره در ماده هیبریدی دمای تجزیه شدن را باز هم کاهش دهند.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، مونوکسید کربن یکی از مضرترین گازها برای انسان است اما از آن جایی که از اگزوز ماشین ها خارج می شود پس در همه جا وجود دارد.
مبدل های کاتالیستی که با اکسید کردن گازهای سمی و تبدیل آن به دی اکسید نیتروژن غیرسمی از طریق یک سری واکنش های شیمیایی باعث بی اثر کردن این گازها می شوند، تنها برای رهایی از مونوکسید کربن خارج شده از اگزوز ماشین موثر هستند. البته کاتالیست ها به دلیل افزایش راندمان موتورهای جدید و کاهش دمای گازهای خروجی تا حد زیادی کارایی خود را از دست داده اند و در نتیجه محتوای مونوکسید کربن در آن ها افزایش یافته است.
شیمیدان ها برای مقابله با این موضوع در جستجوی انواع جدید از کاتالیست ها برای اکسیداسیون مونوکسید کربن هستند که در دماهای نسبتا پایین-حدود c°200-150-هم کار کند. دانشمندان آمریکایی اخیرا کاتالیستی را برای اکسید کردن مونوکسید کربن تولید کرده اند که در آن اتم های پلاتین بر روی سطح اکسید سریم توزیع شده است. یک سری از مواد اولیه این امکان را برای دانشمندان فراهم می کنند تا مونوکسید کربن را با نرخ تبدیل پایین تر و در دماهای زیر 100 درجه سانتی گراد، اکسید کنند.
یک گروه از دانشمندان روسی و استرالیایی به سرپرستی پروفسور دیمیتریو گلبرگ کاتالیست جدیدی را کشف کرده اند که می توان از آن برای تبدیل مونوکسید کربن استفاده کرد.
دانشمندان پیش از این از قابلیت مواد اولیه هیبریدی بر پایه نیترید بور و نانوذرات نقره برای منظور فوق خبر داده بودند. مواد مشابهی که در آن ها نیترید بور به عنوان یک ماتریس حامل برای نانوذرات فلزی باشد نیز برای اکسیداسیون مونوکسید کربن پیشنهاد داده شده اند اما بهترین فلز برای انجام این کار طلا و پلاتین است.
مشخص است که مواد اولیه هیبریدی با نانوذرات نقره ارزان تر نیز کاتالیست بسیار موثری هستند. محققان برای تهیه نانوذرات نقره از روش تجزیه نیترات نقره در محلول پلی اتیلن گلایکول و تحت تاثیر نور ماورای بنفش استفاده کرده اند. با این روش آن ها می توانند ذرات نقره یکپارچه با ابعاد تا 10 نانومتر را تهیه کنند، این ذرات به طور یکنواخت بر روی سطح نیترید بور لایه بندی شده و ماتریس پلیمری پلی اتیلن گلایکول ته نشین می شود.
موادی که دارای بیشترین غلظت نانوذرات نقره یعنی حدود 4/1 درصد وزن باشند، بیشترین تاثیر را دارند. این کاتالیست هیبریدی امکان تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن را در دمای تنها c°194 فراهم می کند. این دما همچنان تا دمای ایده آل فاصله دارد اما محققان گفته اند که در آینده می توان با افزایش غلظت نانوذرات نقره و به طور خاص با تغییر شکل آن ها از ماتریس پلیمری به نیترید بور، دمای فرایند را باز هم کاهش داد.
البته دانشمندان تاکید کرده اند که پارامترهای فعلی کاتالیست جدید تنها امکان استفاده از آن را در پاک کردن انتشاراتی نظیر انتشارت مضر کارخانه ها، فراهم می کند. در آینده و با کاهش دمای تبدیل مونوکسید کربن می توان از این مواد در کاهش نسبت مونوکسید کربن در گازهای خروجی وسایل نقلیه نیز استفاده کرد.
تولید کاتالیست ها برای اکسیداسیون مونوکسید کربن و تبدیل آن به دی اکسید کربن به پاک سازی انتشارات مضر و همین طور کاتالیست هایی برای سایر واکنش های گازی نظیر تجزیه متان یا احیای دی اکسید کربن به هیدروکربن ها مربوط است.