طراحی نانوکاتالیزورهای اصلاح شده با برخی از فلزات واسطه بر پایه کربن فعال با استفاده از سیستم های هوشمند برای اکسیداسیون ترکیبات آلی فرار (vocs)

یکی از تکنیکهای موثر در حذف ترکیبات آلی فرار، اکسایش کاتالیزوری کامل تبدیل آنها به ترکیبات بی اثر مانند آب و دی اکسید کربن می باشد. از مزایای مهم اکسایش کاتالیزوری می توان به انجام فرآیند در دمای پایین تر، مصرف انرژی کمتر، تولید محصولات جانبی ناچیز و راندمان تبدیل بالا اشاره نمود. در این کار پژوهشی از کربن فعال به عنوان پایه کاتالیزور برای تهیه نانوکاتالیزورهای فلزات واسطه ردیف اول(v, cr, mn, fe, ni, co, cu, zn) جهت حذف آلاینده تولوئن استفاده شده است. از مزایای استفاده از کربن فعال اقتصادی بودن این ساپورت نسبت به بقیه ساپورت ها و امکان صنعتی شدن این پروژه می باشد. در این کار تحقیقاتی از هیبرید نمودن مدل شبکه عصبی مصنوعی با یک بهینه سازچند متغییره به نام الگوریتم ژنتیک ساخت کاتالیست بهینه با حداقل آزمایشات، انجام شده است. از روش طراحی آزمایش تاگوچی به منظور تعیین نقاط آزمایشی تصادفی مورد نیاز و همچنین مقایسه این بهینه ساز کلاسیک با روش هیبریدی مورد استفاده، بهره برده شده است. همچنین از توصیفگرهای اتمی به همراه متغییرهای ساخت کاتالیزور به طور همزمان جهت مدلسازی استفاده شده است. در نهایت با استفاده از چنین سیستم هوشمندی تعداد آزمایشات لازم برای بررسی هر فلز واسطه ای حدود 66 درصد کاهش یافته است. نتیجه نهایی این کار معرفی یک کاتالیست فعال با ترکیب fe/ac است. میزان بارگذاری فلز2/2%، مقدار حلال 41 میلی لیتر، دمای کلسیناسیون مطلوب 446 درجه سانتیگراد و زمان کلسیناسیون مطلوب 49/4 ساعت است.