تبدیل آلاینده ها به محصولات مفید

عاشق وب: اعتماد ما به سوخت های فسیلی بعنوان یک منبع اصلی انرژی سبب شده که آلودگی هوا به بالاترین حد ممکن برسد و در نتیجه چندین مشکل زیست محیطی و بهداشتی ایجاد شود.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از تی ان، در بین آلاینده های اصلی تجمع نیتروژن اکسید(NOx) می تواند موجب بیماریهای تنفسی شدید و عدم تعادل در چرخه نیتروژن زمین شود. بدین سبب کاهش تجمع نیتروژن اکسید از اهمیت بالایی برخوردارست.
اخیراً تبدیل نیتروژن اکسید به محصولات نیتروژنی بی ضرر یا حتی مفید بعنوان یک استراتژی امیدوار کننده مطرح گردیده است. دانشمندان بتازگی اشتیاق بسیاری نسبت به موضوع کاهش نیتروژن اکسید به هیدروکسیل آمین(NH۲OH) که می تواند بعنوان منبع تجدیدپذیر انرژی مورد استفاده قرار گیرد، نشان داده اند.
مرحله “ساخت یا شکست” که تشکیل هیدروکسیل آمین را تعیین می کند شامل کاهش الکتروشیمیایی کاتالیزوری نیتریک اکسید(NO) است که بسته به pH الکترولیت و پتانسیل الکترود می تواند هیدروکسیل آمین یا نیتروز اکسید(N۲O) تولید نماید. تحقیقات نشان می دهد که برای تشکیل هیدروکسیل آمین برای غلبه بر تشکیل نیتروز اکسید، الکترولیت های بسیار اسیدی با pH کمتر از صفر مورد نیاز است. با این وجود چنین محیط اسیدی به سرعت کاتالیزور را تخریب کرده و واکنش را محدود می کند.
پروفسور “چانگ هیوک چوی”(Chang Hyuck Choi) از موسسه علم و فناوری گوانگجو(GIST) در کره اظهار داشت: توسعه یک کاتالیزور جدید با فعالیت، گزینش پذیری و ثبات بالا چالش بعدی است.
در مطالعه اخیر پروفسور چوی و همکارانش از کره و فرانسه میزان کاهش نیتریک اکسید در حضور یک کاتالیزور جدید کربن-آهن- نیتروژن(Fe-NC) تولید شده از پاره مولکول های FeNxCy متصل به یک لایه کربنی را بررسی کردند. این کاتالیزور به سبب گزینش پذیری، برای مسیر هیدروکسیل آمین و همین طور مقاومت در مقابل شرایط بسیار اسیدی انتخاب شده است.
پژوهشگران برای تعیین محل کاتالیزوری آن و وابستگی pH در تولید هیدروکسیل آمین، روش طیف سنجی اوپراندو و تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی کاتالیزور را انجام دادند.
آنها منطقه فعال کاتالیزور را بعنوان پاره مولکول های آهنی متصل به بستر کربن که در آن میزان تشکیل هیدروکسیل آمین با کاهش pH افزایش خاصی نشان می داد، شناسایی نمودند. سرانجام، آنها به تولید کارآمد(۷۱درصد) هیدروکسیل آمین در یک پیل سوختی NO-H۲ نمونه اولیه رسیدند و کاربرد عملی کاتالیزور را ایجاد کردند. علاوه بر این آنها دریافتند که کاتالیزور دارای ثبات طولانی مدت است و حتی بعد از بیش از ۵۰ ساعت کار کردن، هیچ نشانه ای از غیرفعال شدن نشان نمی دهد.
این رویکرد نه فقط موجب کاهش آلاینده های مضر هوا می شود، بلکه محصولات جانبی مفیدی نیز فراهم می آورد. جدا از کاربردهای هیدروکسیل آمین در صنعت نایلون، می توان از آن بعنوان حامل هیدروژن جایگزین نیز استفاده نمود. بدین سبب کاتالیزور جدید نه فقط به کاهش میزان آلاینده های نیتروژن اکسید در جو کمک می نماید بلکه ما را به آینده ای با انرژی تجدیدپذیر نزدیک می کند.

منبع: عاشق وب