پژوهشگران دانشگاه گیلان موفق به تولید کم هزینه گاز هیدروژن شدند

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ به نقل از روشن خبر، محققان دانشگاه گیلان، موفق به تولید کم‌هزینه‌ی گاز هیدروژن با استفاده از نانوکاتالیست شدند و نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر محمدحسن لقمانی و دکتر عبدالله فلاح شجاعی از اعضای هیأت علمی گیلان انجام شده است در مجله‌ی International Journal of Hydrogen Energy (جلد ۴۰، سال ۲۰۱۵، صفحات ۶۵۷۳ تا ۶۵۸۱) به چاپ رسیده است.

دکتر محمد حسن لقمانی عضو هیات علمی  نانوفناوری دانشگاه گیلان گفت: هدف از انجام این طرح سنتز یک نانوکاتالیست کارآمد جهت تسریع مؤثر واکنش تولید گاز هیدروژن بوده است.

دکتر لقمانی در خصوص مزایای استفاده از این نانوکاتالیست گفت: «تولید هیدروژن به کمک نانوذرات موجب می‌شود نیاز به استفاده از منابع فسیلی مرتفع گردد. همچنین ازآنجایی‌که ذخیره‌ی گاز هیدروژن در سیلندر خطر انفجار دارد، استفاده از این روش شرایطی را فراهم می‌کند تا گاز هیدروژن در حین تولید در محل موردنظر همزمان مصرف شود.»

وی ادامه داد: «سدیم بوروهیدرید یک ماده‌ی معدنی است که بیشترین مقدار هیدروژن را در بین هیدرید های فلزی دارد. با استفاده از فرایند هیدرولیز کاتالیستی می‌توان گاز هیدروژن را از این ماده آزاد کرد. ازاین‌رو از نانوذرات کبالت بورید به‌عنوان کاتالیزور در فرایند هیدرولیز سدیم بوروهیدرید استفاده شده است. نانوذرات کبالت بورید به دلیل انرژی سطحی بالا تمایل دارند به شکل کلوخه تجمع یابند. در این طرح با استفاده از تری فنیل فسفین و یون‌های لانتانیم و زیرکونیم، نانوذرات کبالت بورید بدون تجمع سنتز شدند. استفاده از این نانوکاتالیست های پایدار شده موجب می‌شود بازده فرایند هیدرولیز به بیش از ۹۵ درصد افزایش یابد.»

در طرح حاضر نانوکاتالیست کبالت بورید در شرایط رفلاکس و در جو گاز آرگون سنتز شده و به‌منظور پایدار کردن آن از تری فنیل فسفین استفاده شده است. در ادامه نانوذرات سنتز شده توسط روش‌های XRD، TEM، BET و ICP مشخصه یابی شده‌اند. همچنین اثر یون‌های لانتانیم و زیرکونیم نیز بر مورفولوژی و اندازه‌ی ذرات و فعالیت کاتالیزوری نانوکاتالیست سنتز شده مورد ارزیابی قرار گرفته است.

بیش از ۹۵ درصد از ذرات سنتز شده دارای اندازه­ای بین ۵ تا ۲۰ نانومتر هستند. تقریبا ۴۵ درصد از ذرات در محدوده ۲۰-۱۳ نانومتر تشکیل شد. میانگین اندازه ذرات در این نمونه ۱۳ نانومتر محاسبه شد.

مطالعه سینتیک فرایند هیدرولیز کاتالیزی سدیم بوروهیدرید با بررسی اثر غلظت اولیه سدیم بوروهیدرید، مقدار کاتالیزگر مصرفی و دما انجام شد.

هیدروژن را می‌توان از سوختن سوخت‌های فسیلی نظیر زغال‌سنگ، نفت و یا گاز به دست آورد. محصولات تولید شده‌ی ناشی از سوختن هیدروژن در حضور هوا و حرارت، فقط آب است، بنابراین این گاز علاوه بر کاربردهای فراوانش در صنایع مختلف، می‌تواند به‌عنوان یک سوخت پاک مورد استفاده قرار بگیرد.