کاتالیست مادهای است که در فرایندهای شیمیایی استفاده میشود تا سرعت واکنشها را افزایش دهد و انتخابپذیری محصولات را بهبود بخشد[۱]. در صورتی که یک واکنش شیمیایی بدون کاتالیست صورت گیرد، نیاز به دمای بالا و زمان زیادی دارد، در حالی که با استفاده از کاتالیست، واکنش با دمای پایینتر و زمان کمتری انجام میشود. از همین رو به خاطر واکنشپذیری بالای آنها، از این مواد در خودروها و وسایل نقلیه در سیستم خروجی اگزوز آنها تحت عنوان “مبدل کاتالیستی” استفاده میشود[۲].
مبدل کاتالیستی یک قطعه اساسی در سیستم خروجی اگزوز وسایل نقلیه است که نقش بسیار مهمی در کاهش آلایندههای تولید شده از احتراق موتور دارد. درواقع مبدل کاتالیستی بیش از %۹۰ از گازهای آلاینده تولید شده از احتراق موتور را به گازهای بیخطر تبدیل میکند، که این امر بهبود کیفیت هوا و کاهش آلودگی هوا را تضمین میکند.
این مبدل کاتالیستی از یک هسته با پوششی از فلزات گرانبها تشکیل شده است که در فرایند کاهش آلایندهها نقش اصلی را دارند. هدف اصلی از استفاده از مبدل کاتالیستی، کاهش میزان هیدروکربنهای نسوخته، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن در گازهای خروجی اگزوز و تبدیل آنها به گازهای کمضرری همچون دی اکسیدکربن، آب و نیتروژن است که این تبدیلات بر اساس واکنشهای شیمیایی خاصی که توسط کاتالیست فراهم میشود، انجام میشود. همچنین استفاده از مبدل کاتالیستی بهبود کارایی موتور، صرفهجویی در مصرف سوخت و حفظ محیطزیست را تضمین میکند[۳].
انواع کاتالیستهای استفاده شده در خودروها و وسایل نقلیه برای کاهش آلایندهها عمدتاً شامل کاتالیستهای معمول فلزی و کاتالیستهای سنتز شده از نانوذرات میشود[۴]. کاتالیستهای سنتز شده از نانوذرات، به دلیل ابعاد نانومتری خود و ویژگیهای سطحی بالا، بهطور موثقتری با آلایندهها واکنش میدهند و کارایی بالاتری دارند.
درواقع کاتالیستهای حاوی نانوذرات معمولاً دارای اندازه ذرات بسیار کوچکتر از کاتالیستهای معمولی هستند، که این امر باعث افزایش سطح واکنش آنها میشود[۴]. این افزایش سطح واکنش باعث افزایش تعامل کاتالیست با مولکولهای واکنشی میشود و در نتیجه کارایی واکنشها افزایش مییابد. همچنین این نانوذرات در کاتالیستها بهعنوان مراکز فعالیت عمل میکنند. این به این معنی است که به دلیل اندازه بسیار کوچک ذرات نانو، تعداد بیشتری از این ذرات در تماس با مولکولهای واکنشی قرار دارند و بنابراین سرعت و کارایی تبدیلات شیمیایی افزایش مییابد. علاوه بر این، کاتالیستهای حاوی نانوذرات از قابلیت بازیافت و استفاده مجدد بالاتری نسبت به کاتالیستهای معمولی برخوردارند. این ویژگی باعث میشود که بتوان آنها را بهصورت مکرر استفاده کرد و صرفهجویی در هزینهها و منابع صورت بگیرد. از این رو، کاتالیستهای با نانوذرات بهعنوان یک گزینه پیشرفته و مؤثر در فناوری کاتالیزورها مورداستفاده قرار میگیرند.
کاتالیستهای نانوذرهای که در خودروها استفاده میشوند، عمدتاً شامل نانوذرات فلزی مانند پلاتین، رودیمیم و پالادیم است که در تمامی سطوح پایه کاتالیستی که دارای تخلخلی بالا هستند، توزیع شده است[۵]. این نانوذرات بهعنوان کاتالیستهای اصلی در فرایند تبدیل اکسیدهای نیتروژن (NOx)، هیدروکربنها (HC) و کربن مونواکسید (CO) به گازهای کمضرر مانند اکسیدهای نیتروژن (N2)، دیاکسید کربن (CO2) و آب (H2O) استفاده میشوند. مصرف کاتالیستهای حاوی نانوذرات در صنعت خودروسازی و وسایل نقلیه به دلیل کارایی بالا و کاهش مؤثر آلایندهها، بهطور گستردهای در سراسر دنیا در حال انجام است. از زمان پیدایش این تکنولوژی، کاتالیستهای حاوی نانوذرات بهعنوان راهکاری مؤثر برای کاهش آلودگی هوا و حفظ محیطزیست شناخته شدهاند و بهصورت گستردهای در صنعت خودروسازی و تولید وسایل نقلیه استفاده میشوند.
علاوه بر کاتالیستهای فلزی و کاتالیستهای سنتز شده از نانوذرات، نوع دیگری از کاتالیستهای مورداستفاده در خودروها به نام کاتالیستهای اکسیداسیون سهواکنشی وجود دارد. این نوع کاتالیستها عمدتاً برای کاهش اکسیدهای نیتروژن (NOx)، هیدروکربنها (HC) و کربن مونواکسید (CO) به گازهای کمضرر مانند اکسیدهای نیتروژن (N2)، دیاکسید کربن (CO2) و آب (H2O) استفاده میشوند. کاتالیستهای اکسیداسیون سه واکنشی از موادی مانند اکسید آهن (Fe2O3)، اکسید مس (CuO) و اکسید وانادیوم (V2O5) تشکیل شدهاند و در فرایند تبدیل آلایندهها به گازهای کمضرر نقش دارند. این نوع کاتالیستها نیز در خودروها و وسایل نقلیه برای کاهش آلایندهها و بهبود کیفیت هوا استفاده میشوند.
شکل1. تصویر واقعی یک نوع مبدل کاتالیست خودرو.
شکل ۲. تصویر شماتیکی از مبدل کاتالیست خودرو به همراه جزییات آن.
۱.۱ مزایا:
از مهمترین مزایای استفاده از کاتالیست در خودروها و نقش کاتالیستهای نانوذرهای، میتوانیم به موارد زیر توجه کنیم:
- کاهش آلایندهها:
در یک خودرو معمولی سواری که از سوختهای فسیلی استفاده میکند، بدون استفاده از کاتالیست، میزان تولید گازهای آلاینده مانند CO، NOₓ و هیدروکربنها بسیار بیشتر است[۶]. گازهای سمی CO (اکسید کربن) و NOₓ (اکسید نیتروژن) اثرات زیانباری بر محیطزیست و سلامت انسانها دارند[۷]. CO یک گاز بیرنگ و بیبو است که از سوخت ناقص واکنش در موتورها و سیستمهای گرمایشی تولید میشود. این گاز میتواند به خون متصل شده و اکسیژن را از خون جدا کند که منجر به اختلال در عملکرد اعضای بدن میشود و در موارد شدید ممکن است منجر به مرگ شود. در مورد NOₓ، این گروه شامل اکسید نیتریک (NO) و دیاکسید نیتروژن (NO₂) است که از فعالیتهای احتراقی مانند خودروها، نیروگاهها و صنایع تولید میشود. این گازها میتوانند منجر به ایجاد مشکلات تنفسی، تشدید بیماریهای ریوی مانند آسم و احتقان شده و در موارد شدید میتوانند به مرگ منجر شوند. از این رو، کنترل و کاهش انتشار این گازها از اهمیت بسیاری برخوردار است تا محیطزیست و سلامت انسانها حفظ شود. همچنین هیدروکربنهای نسوخته دارای حلالیت زیاد در چربی بوده و به سهولت از طریق تنفس و گوارش جذب بدن میشوند و با جمع شدن در بافتهای چربی و عضلانی بدن آبزیان سبب آلودگی گونههای آبزی مورداستفاده انسان خواهند شد. از این رو، ورود اینگونه ترکیبات نفتی به شبکهی غذایی انسان از طریق این آبزیان میتواند انواع مسمومیتها و بیماریها را برای انسان به دنبال داشته باشد[۸].
از طرفی با استفاده از کاتالیستهای قدیمی، این میزان آلایندهها کاهش مییابد اما ممکن است کارایی آنها محدود باشد، که استفاده از کاتالیستهای حاوی نانوذرات، میزان تولید این آلایندهها را میتواند به میزان چشمگیری بهبود ببخشد و کارایی بیشتری در حذف گازهای آلاینده را داشته باشد[۹].
بهعنوانمثال در کشور ایران، میانگین غلظت بنزن خروجی از اگزوز در خودروهای خارجی بهعنوان یکی از هیدروکربنهای شایع، کمتر از ppm۲.۵ و غلظت بنزن خروجی از اگزوز خودروهای داخلی بیشتر از ppm ۲۰ بوده است. در خصوص میزان HC نیز این مقدار به ترتیب برابر با ppm۷۳.۱۸ و ppm 122.4 است. غلظت بنزن خروجی از اگزوز خودروهای انژکتوری تولید داخل در حدود 8 برابر خودروهای وارداتی و برای هیدروکربنهای نسوخته این میزان در حدود 2.5 برابر است[۱۰]. پس همانطور که پیدا است، نقش فناوری در کاهش میزان تولید این گازهای مضر بسیار پراهمیت و مهم است.
شکل2. قرار گرفتن در معرض گازهای CO، HC، NOx و تأثیر آنها بر سلامت انسان.
- کاهش مصرف سوخت و افزایش کارایی موتور:
بهطورکلی، کاتالیستهای نانوذرهای به دلیل افزایش سطح واکنش و تعامل بیشتر با مولکولهای واکنشی، میتوانند کارایی و کارآیی بیشتری در کاهش آلایندهها، کاهش مصرف سوخت و افزایش کارایی موتورها ایجاد کنند نسبت به کاتالیستهای قدیمیتر. این مزایا در کاهش آلایندهها و بهبود عملکرد خودروها بسیار مهم و حیاتی است، بهویژه در محیطهای شهری که به تولید گازهای آلاینده حساس هستند.
- مزایای استفاده از نانو کاتالیست ها
- کاهش آلودگی هوا
- قیمت کمتر از نمونه غیرنانویی
- عمر مفید بیشتر
- افزایش کارایی موتور
- کاهش مصرف سوخت
2. تحلیل هزینه-فایده استفاده از کاتالیست های حاوی نانوذرات:
در جدول 1 به بررسی میزان غلظت مجاز گاز ورودی به مبدل کاتالیست خودرو مطابق با سازمان ملی استاندارد ایران و میزان سهم هر یک از گازهای ورودی در [1]λ های مختلف پرداخته شده است تا خودروسازان مکلف به رعایت تولید خودرویی شوند که میزان گاز خروجی از موتور پس از احتراق، از مقادیر مشخص شده تجاوز ننماید. در بخش موتور و مبدل کاتالیستی خودروها، عبارت λ یا “ضریب هوا به سوخت” نسبت مقدار هوا به مقدار سوختی که به موتور تزریق میشود را نشان میدهد. ضریب هوا به سوخت باید بهینه تنظیم شود تا موتور بهتر کار کند، احتراق بهینه انجام شود و انتشار گازهای آلاینده کاهش یابد. تنظیم صحیح این ضریب نیاز به تنظیمات دقیق در سیستم تزریق سوخت و سیستم تخلیه دارد.
جدول1. مشخصات میزان مجاز گازهای ورودی به کاتالیست مطابق با شماره استاندارد 23212 ملی ایران[2]
| ترکیبات گاز ثابت ورودی | λ=۰.۹۷ | λ=۰.۹۹۵ | λ=۱.۰۲ |
| H2O | 13% | 13% | 13% |
| CO2 | 13% | 13% | 13% |
| O2 | 13% | 0.64% | ۱.۱۵% |
| NO | ۱۰۰۰ ppm | ۱۰۰۰ ppm | ۱۰۰۰ ppm |
| CO | ۵۰۰۰ ppm | ۵۰۰۰ ppm | ۵۰۰۰ ppm |
| H2 | ۱۶۷۰ ppm | ۱۶۷۰ ppm | ۱۶۷۰ ppm |
| غلظت کل بر مبنای C1 | ۳۰۰۰ ppm C1 | ۳۰۰۰ ppm C1 | ۳۰۰۰ ppm C1 |
| C2H4 | ۵۲۵ ppm | ۵۲۵ ppm | ۵۲۵ ppm |
| C2H6 | ۵۰۰ ppm | ۵۰۰ ppm | ۵۰۰ ppm |
| C2H8 | ۱۵۰ ppm | ۱۵۱۰ ppm | ۱۵۰ ppm |
در صورت تطابق گازهای خروجی از موتور خودرو با جدول 1، از آنجا که میزان تبدیل گازهای سمی خارج شده از موتور به گازهای کمخطرتر در مبدلهای کاتالیست نانویی بیش از %۹۹ و مبدل کاتالیست غیرنانویی در حدود %۹۵ گزارش شده است، میزان انتشار هریک از گازهای سمی نامبرده شده بهصورت عمومی در خودروها مطابق با جدول 2 خواهد بود. بهعنوانمثال:
میزان انتشار گاز سمی CO از کاتالیست خودرو به محیط اطراف برحسب ppm/km= میزان غلظت گاز CO ورودی به کاتالیست از طریق موتور خودرو حاصل از احتراق × میزان درصد تبدیل کاتالیست خودرو
جدول2. میزان گاز خروجی از مبدل کاتالیست خودرو بر اساس میزان تبدیل %99 کاتالیست نانویی و %95 کاتالیست غیرنانویی
| ردیف | شرکت | جنس بدنه | وزن
(kg) |
میزان انتشار گازهای سمی خروجی از مبدل کاتالیستی | ||||||
| (ppm/km) | (ppm/km) | هیدروکربنهای نسوخته | ||||||||
| (ppm/km) | (ppm/km) | (ppm/km) | غلظت کل بر مبنای
(ppm/km) |
|||||||
| 1 | کاتالیست نانویی | استیل | 2.8 | ۵۰ | ۱۰
|
۵.۵ | ۵ | ۲ | ۳۰ | |
| 2 | کاتالیست غیر نانویی | استیل | 2.9 | ۲۰۰ | ۴۰ | 25 | ۲۰ | ۱۰ | 120 | |
همانطور که از جدول 2 قابل مشاهده است، لیست مشخصات و میزان تبدیل مبدل کاتالیست خودرو دو محصول نانویی و غیرنانویی با ذکر میزان انتشار گازهای سمی از هرکدام از آنها، لیست شده است. مبدل کاتالیستی حاوی نانوذرات بهواسطه سطح واکنش بسیار بالاتر، میزان حجم آلایندههای سمی بسیار کمتری نسبت به سایر کاتالیست ها تولید میکند که این خود میتواند نقطه عطفی برای این محصول نسبت به سایر محصولات تولیدشده باشد.
در جدول 3 لیست قیمت دو محصول کاتالیست نانویی و غیرنانویی برای خودرو تیبا بهعنوان یکی از خودروهای تولید داخل کشور ذکر شده است که میتوان از اطلاعات آن بهعنوان مقایسهای برای دو نوع کاتالیست معمولی و کاتالیست بر پایه نانوذرات استفاده کرد.
جدول3. فرضیات تحلیل هزینه_ فایده[3]
| نوع کاتالیست | قیمت (تومان) |
| قیمت کاتالیست غیرنانویی خودرو تیبا | ۳/۳۰۰/۰۰۰ |
| قیمت کاتالیست نانویی خودرو تیبا | ۳/۹۰۰/۰۰۰ |
همچنین در جدول 4 به بررسی هزینه_فایده استفاده از دو نوع از کاتالیست نانویی و غیرنانویی برای خودرو تیبا پرداخته شده است که شامل اطلاعاتی از قبیل قیمت، میانگین عمر مفید و میزان درصد حجمی بهینه شده این دو نوع محصول است. طبق جدول صفحه بعد میتوان دریافت که هزینه صرفهجویی شده در صورت استفاده از مبدل کاتالیست نانویی قابلملاحظه بوده و بنابراین استفاده از این مبدل کاتالیست ها توجیه اقتصادی دارد.
فرمول درصد حجمی بهینه شده برابر است با:
pi: درصد حجمی بهینه شده در استفاده از کاتالیست نانویی،
cw: هزینه موارد با فناوری نانو،
cn: هزینه موارد بدون فناوری نانو.
بهعنوانمثال، درصد حجمی بهینه شده قیمت دو کاتالیست نانویی و غیرنانویی به روش زیر محاسبه میشود:
جدول4. بررسی هزینه _ فایده استفاده از کاتالیستهای حاوی نانوذره و فاقد نانوذرات در خودرو تیبا
| تعداد | قیمت کل (تومان) | میانگین عمر مفید (کیلومتر) | درصد حجمی بهینه شده | ||
| کاتالیست نانوساختار | 1 | ۲/۹۰۰/۰۰۰ | ۸۰/۰۰۰ | خرید کاتالیست | عمر مفید |
| کاتالیست معمولی
(غیرنانویی) |
1 | ۳/۳۰۰/۰۰۰ | ۶۰/۰۰۰ | –۱۲.۲% | +۲۵% |
| اختلاف قیمت و عمر مفید | ۴۰۰/۰۰۰ تومان | ۳۰/۰۰۰ کیلومتر | |||
همانطور که از جدول شماره 4 مشخص است، تفاوت قیمت دو محصول نانویی و غیرنانویی %۱۲.۲ است و به میزان ۰۰۰/۴۰۰ تومان کاتالیست نانویی ارزانتر است و همچنین میزان عمر مفید مبدل کاتالیست نانویی %۲۵ بیشتر از مبدل کاتالیست غیرنانویی است که اگر میزان پیمایش ۰۰۰/۲۴۰ کیلومتر از هر خودرو را بهعنوان مقدار مشترکی برای هر دو نوع کاتالیست نانویی و غیرنانویی لحاظ کنیم، کاتالیست غیرنانویی ۴ بار و کاتالیست نانویی ۳ بار بایستی تعویض شود که نشاندهنده 1 بار صرفهجویی در خرید کاتالیست است.
بهعبارتیدیگر در صورت استفاده از کاتالیست نانویی، به ازای پیمایش هر ۰۰۰/۲۴۰ کیلومتر توسط یک خودرو که تقریباً معادل ۸ سال کارکرد یک خودرو است، در خرید 1 عدد کاتالیست غیرنانویی صرفهجویی میشود. حال اگر مطابق با گزارش سازمان بینالمللی سازندگان وسایل نقلیه موتوری، تعداد خودروهای فعال در ایران را معادل رقم 15 میلیون دستگاه در نظر بگیریم و اگر این تعداد دستگاه را همه را خودرو تیبا بهعنوان یکی از وسیلههای نقلیه در ایران با کمترین میزان انتشار گازهای سمی نسبت به سایر دستگاههای موجود در نظر بگیریم، میتوان میزان صرفهجویی ارزی حاصل از استفاده از این نوع کاتالیستهای نانویی را به شرح زیر محاسبه کرد:
این رقم به معنی این است که اگر فرض کنیم قیمت هر واگن قطار سریعالسیر ۱.۲ میلیون یورو باشد تنها با استفاده از کاتالیست نانویی به ازای پیمایش ۰۰۰/۲۴۰ کیلومتر تمامی خودروهای فعال در کشور (تقریباً معادل ۸ سال کارکرد یک خودرو)، میتوان ۶۳۰ عدد واگن قطار سریعالسیر در مدت ۸ سال به ناوگان حملونقل کشور اضافه کرد.
از طرفی به ازای پیمایش ۰۰۰/۸۰ کیلومتر توسط تنها یک خودرو، میزان انتشار هر یک از گازهای CO، NO و مجموعه هیدروکربنهای نسوخته برای مبدل کاتالیست غیرنانویی مطابق با رابطه زیر به ترتیب kg۱۲، kg۲.۴ و kg۹.۵ بیشتر از مبدل کاتالیست نانویی برای خودرو تیبا خواهد بود:
بهعنوانمثال میزان تفاوت انتشار گاز CO از دو مبدل کاتالیست نانویی و غیرنانویی با توجه به اطلاعات درج شده در جدول 2 به شرح زیر است:
، در صورت استفاده از مبدل کاتالیست نانویی به جای کاتالیستهای معمولی (غیرنانویی)، مطابق با رابطه زیر میتوان میزان جلوگیری از انتشار هریک از گازهای سمی را به دست آورد که مقدار عددی هریک از این گازها در جدول 5 لیست شده است:
جاییکه:
ΔCtot= میزان تفاوت انتشار گاز سمی از کاتالیست نانویی و غیرنانویی برای تمامی وسایل نقلیه
N= تعداد خودروهای فعال در کشور
ΔCn= اختلاف غلظت انتشار هر یک از گازهای سمی از دو مبدل کاتالیستی نانویی و غیرنانویی برای یک خودرو
بهعنوانمثال، میزان تفاوت انتشار گاز CO برای دو مبدل کاتالیست نانویی و غیرنانویی به ازای 15 میلیون وسیله نقلیه فعال در کشور (در صورت مفروض نمودن خودرو تیبا بهعنوان تمامی خودروها) مطابق با رابطه بالا به شرح زیر خواهد بود:
جدول5. میزان انتشار هر یک از گازهای سمی به ازای ۰۰۰/۸۰ کیلومتر مسافت برای 15 میلیون دستگاه
| عنوان | نماد | مقدار (تن) |
| میزان تفاوت انتشار گاز CO از کاتالیست نانویی و غیرنانویی | ۱۸۰/۰۰۰ | |
| میزان تفاوت انتشار گاز NO از کاتالیست نانویی و غیرنانویی | ۳۶/۰۰۰ | |
| میزان تفاوت انتشار گاز هیدروکربن از کاتالیست نانویی و غیرنانویی | ۱۴۲/۵۰۰ |
همانطور که از جدول 5 پیدا است، در صورت استفاده از مبدل کاتالیست نانویی به جای مبدلهای کاتالیستی غیرنانویی در مجموع از انتشار ۰۰۰/۳۵۸ تن گازهای سمی جلوگیری میشود. آلودگی هوا یکی از مهمترین عوامل مرگومیر در جهان است که سالانه ۵ میلیون مرگ به آن ارتباط داده میشود. آلودگی هوا به ۹٪ مرگومیر در سراسر جهان نسبت داده میشود و همچنین یکی از عوامل خطرزا برای افزایش بیماری است. بیشترین میزان مرگومیر ناشی از آلودگی هوا در کشورهای کمدرآمد تا متوسط اتفاق میافتد و تا بیش از ۱۰۰ برابر اختلاف در سراسر جهان متغیر است. همچنین در سال ۲۰۱۵، ۹ میلیون نفر در جهان به دلیل بیماریهای غیرعفونی ناشی از آلودگی هوا مثل بیماریهای قلبی، سکته مغزی و سرطان ریه جان خود را از دست دادهاند که تقریباً تمام (۹۲ درصد) این مرگها در کشورهای کمدرآمد یا با درآمد متوسط و کشورهایی که دارای جهش اقتصادی بودهاند (مانند هند) رخ دادهاست. در میان کشورهای جهان، برونئی، سوئد و فنلاند کمترین میزان مرگ ناشی از آلودگی و بنگلادش، سومالی و چاد بالاترین میزان را آلودگی دارند.
بهعنوانمثال در آمریکا ۱۵۵ هزار مورد (۵٫۸ درصد)، در بریتانیا پنجاه هزار مورد (هشت درصد) و در ایران ۴۸ هزار مورد مرگ (۱۲٫۵ درصد) ناشی از آلودگی است که در سال ۹۵ بیش از ۴۸۰۰ نفر در تهران بر اثر آلودگی هوا جان خود را از دست دادهاند.
بر اساس گزارش سال ۲۰۱۴ سازمان جهانی بهداشت حدود ۷ میلیون نفر به علت آلودگی هوا در سال ۲۰۱۴ جان خود را از دست دادهاند که این رقم دو برابر پیشبینیها است. از این هفت میلیون نفر، ۴٫۳ میلیون نفر به علت آلودگی هوای خانهها در اثر دود و آلودگی ناشی از سوخت و اجاقهای خوراکپزی نامناسب جان باختهاند. این آمار همچنین نشان میدهد که بیش از سه میلیون و ۷۰۰ هزار نفر بر اثر آلودگی هوا در فضای بیرونی در شهرها و روستاها در سراسر جهان جان خود را از دست دادهاند که یکی از منشأهای اصلی آن گازهای سمی خروجی از کاتالیست خودروها است. از این رو جایگزینی خودروهای دیزلی سنگین قدیمی با خودروهای دیزلی جدید و با آلایندگی کم و همچنین مجهز نمودن خودروهای تولیدی جدید به کاتالیستهای نانویی، و از طرفی استفاده از سوختهایی با درصد گوگرد کمتر میتواند بهعنوان یکی از عوامل کاهشدهنده آلودگی هوا و جلوگیری از مرگومیر انسانها تأثیرگذار باشد.
—————————–
[1] واحد ppm به معنای “بخش بر میلیون” است که به معنای تعداد ذرات گاز مورد نظر در هر 1 میلیون ذره ورودی است.
[2] استاندارد شماره 23212 تحت عنوان: “کاتالیست سهراههٔ خودروی بنزینسوز، کاتالیست سهراههٔ خودروی گازسوز، کاتالیست اکسندهٔ دیزل (DOC) و کاتالیست اکسندهٔ آمونیاک (ASC) در موتورهای احتراق دیزلی مجهز به کاتالیست SCR”
[3] قیمتها مربوط به سال 1403 است.
نمونه هایی از شرکتهای ایرانی دارای مبدل کاتالیست نانوساختار:
1- شرکت: ایران دلکو
وبسایت: www.irandelco.com
2- شرکت: پرتو فرازان آویژه کیمیا
وبسایت: www.partofarazan.com
3- شرکت: صنعت آفرین ماهان
وبسایت: www.samcat.co
——————————
مراجع:
[۱] P. T. Anastas, M. M. Kirchhoff, and T. C. Williamson, “Catalysis as a foundational pillar of green chemistry,” Appl. Catal. A Gen., vol. 221, no. 1–2, pp. 3–13, Nov. 2001, doi: 10.1016/S0926-860X(01)00793-1.
[۲] J. Gao, G. Tian, and A. Sorniotti, “On the emission reduction through the application of an electrically heated catalyst to a diesel vehicle,” Energy Sci. Eng., vol. 7, no. 6, pp. 2383–2397, Dec. 2019, doi: 10.1002/ESE3.416.
[۳] M. V. Twigg, “Progress and future challenges in controlling automotive exhaust gas emissions,” Appl. Catal. B Environ., vol. 70, no. 1–4, pp. 2–15, Jan. 2007, doi: 10.1016/J.APCATB.2006.02.029.
[۴] W. Ahmad, T. Noor, and M. Zeeshan, “Effect of synthesis route on catalytic properties and performance of Co3O4/TiO2 for carbon monoxide and hydrocarbon oxidation under real engine operating conditions,” Catal. Commun., vol. 89, pp. 19–24, Jan. 2017, doi: 10.1016/J.CATCOM.2016.10.012.
[۵] Rongchao Jin, “The impacts of nanotechnology on catalysis by precious metal nanoparticles,” 2011, [Online]. Available: https://doi.org/10.1515/ntrev-2011-0003
[۶] V. Soloiu, J. W. McAfee, M. Ilie, C. Carapia, A. Weaver, and A. Brant, “Experimental and Numerical Investigation of Combustion and Emissions Characteristics in a Drone Jet Engine Fueled with Jet-A,” Jan. 2023, doi: 10.2514/6.2023-1065.
[۷] R. B. Cope, “Carbon monoxide: can’t see, can’t smell, body looks red but they are dead,” Handb. Toxicol. Chem. Warf. Agents, pp. 353–371, Jan. 2020, doi: 10.1016/B978-0-12-819090-6.00024-6.
[۸] سامان معینی، مریم عباس والی، الهه معینی، سمیرا قربانی, “بررسی اثرات زیست محیطی ناشی از تجمع هیدروکربنهای نفتی و امنیت غذایی,” 1393, [Online]. Available: https://civilica.com/doc/375350/
[۹] and C. T. C. Younan Xia, Hong Yang, “Nanoparticles for Catalysis,” 2013, [Online]. Available: https://doi.org/10.1021/ar400148q
[۱۰] فریده عتابی، سیدعلیرضا حاجی سیدمیرزاحسینی, “بررسی میزان انتشار بنزن و هیدروکربن نسوخته خروجی از اگزوز خودروهای تولید داخل و وارداتی در شهر تهران,” 1397, [Online]. Available: https://civilica.com/doc/754468
—————————————————
تهیه کنندگان
- اشکان عبدشاهی (دکتری مهندسی شیمی دانشگاه شیراز)
- سروش صحرائیان (دکتری مهندسی نانوفناوری دانشگاه باهنر کرمان)
بخش ترویج صنعتی فناوری های نانو و میکرو
====================================================================================
(توجه: جهت دسترسی به گزارش نهایی محصولات و شرکتهای دارای گواهی نانومقیاس ستاد توسعه فناوریهای نانو و میکرو به «کتب مرجع محصولات و تجهیزات نانو و صنعت» به نشانی (INDnano.ir/category/book) مراجعه کنید)
همچنین برای دسترسی به فایل PDF کلیه گزارشات، به بخش گزارش های صنعتی پایگاه اینترنتی رسانه تخصصی نانو و صنعت (www.INDnano.ir/category/report) مراجعه نمایید.
====================================================================================
