تبدیل فتوکاتالیستی گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن و متان به محصولات با ارزش بوسیله کاتالیست نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم/مش

دی اکسید کربن و متان به ترتیب به عنوان اجزاء اصلی گازهای گلخانه ای بشمار می آیند و در سالهای اخیر، اثرات آنها بر روی آب و هوای کره زمین، توجه زیادی را به خود جلب کرده و امکان تبدیل مناسب دی اکسید کربن و متان به محصولات با ارزش تر، یک موضوع مهم برای جامعه کنونی می باشد. از طرف دیگر، تبدیل این مولکولهای پایدار به مواد مفید شیمیایی در شرایط دمایی متعادل، کار آسانی نیست. در این تحقیق تبدیل همزمان دی اکسید کربن و متان به مواد مفید شیمیایی در دمای پایین در طی واکنش فتوکاتالیستی و با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیم نشست داده شده روی توری ضد زنگ، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در حضور نور uv و در یک راکتور ناپیوسته در فاز گازی، انجام می گرفتند. برای اندازه گیری غلظت اجزاء واکنش و شناسایی ترکیبات تولید شده در طی انجام واکنش، آنالیزهای gc و gc-ms انجام گرفتند. در این تحقیق، تأثیر 6 پارامتر (اندازه ی مش مربوط به توری، نسبت دی اکسید تیتانیم/توری، دمای کلسیناسیون، فشار اولیه راکتور، نسبتهای اجزاء سازنده ی خوراک co2:ch4:he و شدت نور uv) بر روی کارایی فرایند، مورد بررسی قرار گرفت. روش یک متغیر در یک زمان، برای طراحی آزمایشات استفاده شد. با بررسی نتایج بدست آمده از آزمایشات، شرایط بهینه ی آزمایش، حاصل شد. نتایج این تحقیق، 9/27% و 4/33% تبدیل را به ترتیب برای دی اکسید کربن و متان، تحت شرایط بهینه نشان داد. همچنین آنالیز ترکیب محصولات بدست آمده بیانگر بیشترین گزینش پذیری برای محصول تولوئن به میزان 92/66% بوده است. با توجه به نتایج بدست آمده از آزمایشات، سیستم فتوکاتالیستی ساخته شده در این کار تحقیقاتی دارای کارایی بسیار مطلوب در مقیاس آزمایشگاهی می باشد و این اولین قدم جهت ساخت فتوراکتور با ظرفیت تبدیل دی اکسید کربن و متان اتمسفریک به مواد شیمیایی در مقیاس صنعتی محسوب می گردد.