تولید نانو کاتالیست های فلزات سنگین به روش قالب ریزی ژل

روش قالب ریزی یکی از روش های متعددی است که با استفاده از آن می توان نانو ذرات مختلف را سنتز نمود. این روش نسبت به روش های دیگر دارای مزایایی همچون: سنتز در دمای پایین، تهیه محصولاتی با خلوص بالا، راندمان تولید بسیار بالا، امکان طراحی ترکیب شیمیایی و بهدست آوردن ترکیب همگن، کنترل دقیق ساختار مواد با امکان تنظیم متغیرهای مرحله اولیه تشکیل سل و تشکیل شبکهو تولید مواد متخلخل که اجازه غنی شدن با ترکیبات آلی و پلیمری، را داراست. در مرحله اول از فرآیند مقدار مشخصی از مونومر )اکریل آمید( و اتصال دهنده عرضی )متیلن بیس اکریل آمید( در آب یون زدایی شده حل می شوند. پس از آنکه مقدار کافی از نیترات پالادیوم به محلول افزوده و سپس محلول در حمام ماوراء صوتی قرار می گیرد با افزودن آغازگر واکنش )آمونیوم پرسولفات( و شتاب دهنده،(TEMED) واکنش پلیمریزاسیون آغاز می شود و ژلی همگن حاصل میشود پس از سرد شدن، ژل از ظرف آزمایش خارج شده و قطعه قطعه میگردد. سپس ژل را که آماده سوزاندن میباشد در درون بوته چینی قرار داده و آن را در کوره در دمای 077 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت به منظور تجزیه کردن ماتریس آلی حرارت میزان راندمان و عملکرد پودر سنتز شده توسط دستگاه تست راکتوری کاتالیست، اندازه گیریTDA%و اندازه گیریDNTانجام گردید; همچنین تستSEMجهت مشاهده سطح پودر سنتز شده انجام گردید. همان گونه که نتایج آزمایش ها نشان می دهد بهترین دما برای کلسیناسیون 077 درجه سانتیگراد می باشد، زیرا بالاترین درصد تبدیل TDAو کمترین میزان محصولات جانبی درون محلول مشاهده گردید. زمانی که دمای کلسیناسیون به 0777 درجه سانتیگراد میزانTDAبالا اما به دلیل وجود پارامترDNTبالای حد مجاز10ppm محصول مرغوبی حاصل نگردید و از نظر کمی میزان پودر نیز کاهش محسوسی پیدا می کند. زمانی که دمای کلسیناسیون 077 درجه سانتیگراد تنظیم گردید درصد تبدیلTDA پایین بود. پودر سنتز شده دارای زمان کارکرد بیشتر با راندمان بالاتر نسبت به کاتالیست فعلی را داراست. هدف اصلی کاهش میزان استفاده فلزاتسنگین )پلاتین و پالادیوم( به عنوان کاتالیستهای صنعتی میتواند باعث کاهش میزان آلودگی محیط زیست از طریق پسابهای صنعتی گردد.

Keywords:

قالب ریزی ژل , متاتولوئن دی آمین , پالادیوم و سنتز کاتالیست