جداسازی آلاینده گوگرد از بنزین با فناوری نانو توسط دانشمندان ایرانی

دیجیاتو/ آلودگی ناشی از مصرف انواع سوخت‌های فسیلی، وضعیت بغرنجی را برای محیط زیست جهان به وجود آورده و محققان را برای رهایی از این معضل به تکاپو انداخته است. محققان کشورمان به کمک فناوری نانو، ماده‌ای را ساخته‌اند که قادر است بنزین را از گوگرد پاک کند.
امروزه به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی، گوگردزدایی از سوخت‌های هیدروکربنی نظیر بنزین به موضوع پژوهشی مهمی در سراسر جهان تبدیل شده است.
درواقع، مصرف بسیار زیاد و روزافزون سوخت‌های نفتی و مشتق‌های آن برای تولید انرژی، نگرانی‌های فراوانی را در پی داشته است. ازجمله این نگرانی‌ها، آلودگی‌های محیط زیستی ناشی از انتشار ذره‌ها و گازهای آلاینده‌ای نظیر اکسیدهای گوگرد و اکسیدهای نیتروژن هستند که عامل باران‌های اسیدی نیز به‌حساب می‌آیند. وجود ترکیب‌های گوگردی و اصطلاحاً، مرکاپتان ها در مشتقات نفتی نه‌تنها موجب آلودگی محیط زیست می‌شود، بلکه می‌تواند در مخزن‌های نگهداری و خطوط انتقال نیز باعث خوردگی گردد.

بر این اساس، طبق گفته پژوهشگران لازم است تا مقدار گوگرد و مرکاپتان ها در این‌گونه سوخت‌ها تا حد استانداردهای بین‌المللی، کاهش یابد. با توجه به این‌که گوگردزدایی از نفت خام به‌عنوان منبع سایر سوخت‌های مربوطه، دارای مشکل‌های عملیاتی است، گوگردزدایی از گازوییل و بنزین بسیار مناسب‌تر عنوان می‌شود.

تاکنون تلاش‌های زیادی برای ارائه روش‌های جدید حذف ترکیب‌های گوگردی مانند مرکاپتان ها از نفت خام، بنزین و گازوییل صورت گرفته است. اما هنوز هم به نظر می‌رسد که یافتن یک ماده واسط مناسب برای چنین واکنش‌هایی، یک چالش عمده عملیاتی و اقتصادی است.

برای رفع این مشکل، گروهی از محققان کشور از گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه زنجان، تحقیقی را انجام داده‌اند که در آن به کمک فناوری نانو، از یک نانوکامپوزیت جدید برای گوگردزدایی از بنزین استفاده شده است.
در این پژوهش، محققان نوعی نانوکامپوزیت جدید به نام «TBA-FePOM@NiO» را ساخته یا اصطلاحاً، سنتز نموده و به‌عنوان یک ماده واسط یا کاتالیست در فرایند گوگردزدایی بنزین مورد استفاده قرار دادند.

پیش از آن، این متخصصان، ساختار نانوکامپوزیت ساخته‌شده را با استفاده از روش‌های مختلف ازجمله به کمک میکروسکوپ‌های الکترونی موسوم به «SEM» مورد ارزیابی قرار دادند. پس از آزمایش‌های مربوطه نیز، کارکرد این نانوکامپوزیت با روش‌های دیگر مقایسه و ارزیابی شد.

نتایج این بررسی‌ها نشان داد که کاتالیست سنتز شده، توانایی بسیار مؤثری در گوگردزدایی از بنزین با بازده بالا دارد. همچنین بر اساس این نتایج، این نانوکاتالیست، توانایی جداسازی و بازیافت برای 5 مرتبه را دارد.
در این رابطه، محمدعلی رضوانی، محقق گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه زنجان و دیگر همکارانش در این مطالعه اظهار داشته‌اند: برای ساخت نانو کامپوزیت TBA-FePOM@NiO از روشی موسوم به روش ساده سل-ژل استفاده شد و این کار در شرایط ملایم انجام گرفت.

آن‌ها می‌افزایند: نتیجه ساختارشناسی این نانوکامپوزیت، بیانگر سنتز خوب و یکنواخت این کاتالیست بوده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی SEM از سطح این کاتالیست نیز نشان‌دهنده نانو بودن و ساختار ناصاف آن است که باعث عملکرد بهتر و مؤثرتر آن می‌شود.

طبق یافته‌هایی که از این پژوهش جالب به‌دست‌آمده است، نانوکامپوزیت فوق می‌تواند به شکل موفقیت‌آمیزی برای حذف گوگرد به‌عنوان یک آلاینده مهم از بنزین به کار گرفته شود.
شایان ذکر است این یافته‌ها، در فصل‌نامه «شیمی و مهندسی شیمی ایران» منتشر شده‌اند. این نشریه به همت پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران جهاد دانشگاهی انتشار می‌یابد.