اکسید فلزات واسطه بر پایه نانو ذرات به عنوان کاتالیست برای اکسایش منواکسید کربن و هیدرو­کربن­ها

در این پژوهش اثر نانو کامپوزیت آلومینیوم –سریوم –زیرکونیوم al2o3-ceo2-zro2 به عنوان پایه با ترکیب سه تایی عناصر واسطه مس، کبالت و سریوم به عنوان فاز فعال درمبدل کاتالیستی برای تبدیل آلاینده های خروجی از اگزوز خودروها به ترکیبات بی ضرر دی اکسیدکربن و آب بررسی شد. نانو کامپوزیت به روش هیدروترمال در مدت زمان 20 ساعت با استفاده از سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات تهیه شد. پس از خشک وکلسینه شدن در دمای 550 درجه به مدت 4 ساعت، بهترین نسبت سریوم به زیرکونیوم با در نظر گرفتن اندازه ذرات (با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی) ومساحت سطح ویژه ( با استفاده از bet) که 1:1 بود انتخاب شد. بررسی فازهای تشکیل شده با استفاده از پراش اشعه ایکس و نحوه پخش عنصری پوشش نانو کامپوزیت بر روی مونولیت سرامیکی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گردید. در ادامه نمک های نتیرات مس، کبالت و سریوم بر روی نانو کامپوزیت پایه به روش تلقیح مرطوب پوشش داده شد و در دمای 500 درجه سانتی گراد به مدت 4 ساعت کلسینه گردید. اندازه گیری میزان عناصر درپوشش نهایی با استفاده ازطیف‌سنجی پلاسمای جفت‌شده القایی و مورفولوژی سطح با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گردید. در پایان خواص کاتالیستی ترکیب نهایی مورد بررسی قرار گرفت.

transition metal oxides supported on nanoparticles as catalyst for the oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons

in this study, the effect of al2o3-ceo2-zro2 nanocomposite as a base with a ternary combination of transition metal oxides of copper, cobalt and cerium as an active phase on the conversion of vehicle exhaust pollutants to non-toxic compounds of carbon dioxide and water was investigated in a catalytic converter. nanocomposite was prepared by hydrothermal method at a temperature of 160°c and a duration of 20 hours using sds surfactant with three ratios of 7:3, 5:5, and 3:7 cerium to zirconium. after drying and calcination at 550°c for 4 hours, the best ratio of cerium to zirconium was selected by considering the particle size and the specific surface area of 1:1. the stable slurry was coated on the ceramic monolith by impregnation method. investigation of formed phases and element distribution of nanocomposite coating on ceramic monolith was done using x-ray diffraction and sem, respectively. then, copper, cobalt and cerium nitrate salts were loaded on the base nanocomposite by wet impregnation. the amount of elements in the final coating and surface morphology were determined using inductively coupled plasma spectroscopy and scanning electron microscopy methods. finally, the catalytic activity of the final composition was investigated. the reaction temperature of 50% percent conversion of monoxide and hydrocarbon was 249 and 449 °c, respectively.