حذف فوتوکاتالیستی ترکیبات تیوفنی از سوخت مدل دیزل

سولفور موجود در سوخت، عامل اصلی آلودگی هوا است. حذف این ترکیبات سولفوره استفاده از فرایند سولفورزدایی هیدروژنی در مجاورت کاتالیست انجام می گیرد. اما انجام سولفورزدایی عمیق با این فرایند مشکل است چرا که تیوفن و مشتقات آن مثل دی بنزوتیوفن و دی متیل دی بنزوتیوفن در مقابل این فرایند مقاومند. فرایندهای جایگزین مثل اکسایش، جذب و استخراج قادرند ترکیبات سولفوره را در شرایط ملایم تری بدون نیاز به هیدروژن حذف کنند. در این پروژه سولفورزدایی فوتوکاتالیستی هگزان با استفاده از ترکیب نانو لوله کربنی چند دیواره و تیتانیا انجام شد. استفاده از مواد کربنی به عنوان پایه، راهی مناسب برای ایجاد ساختار با قابلیت برانگیختگی با نور مریی و افزایش بازده حذف ترکیبات است. نتایج نشان داد که افزایش نانولوله باعث افزایش قدرت فوتوکاتالیستی می شود اما در نسبت نانولوله به تیتانیای بیشتر از یک، قدرت فوتوکاتالیستی به علت پراکندگی نور توسط نانولوله کاهش می یابد. بهینه سازی شرایط ساخت کاتالیست نشان داد که دمای 300 درجه سانتیگراد، ph برابر 4 و استفاده از p-25 به مقدار 5 برابر میزان نانولوله در ساختار باعث ایجاد بهترین ساختار با بیشترین میزان حذف ترکیبات تیوفنه (حذف کامل دی بنزوتیوفن و حذف 35% از بنزوتیوفن درعرض بیست دقیقه تابش نور ماوراء بنفش) می شود. مقدار کاتالیست در محلول عامل مهمی است که روی میزان حذف اثر دارد. مقادیر بیشتر از کاتالیست باعث افزایش راندمان حذف می شود اما در مقادیر بیش از 6/0 گرم در 100 سی سی محلول، به علت پراکنش نور، کاتالیست کارایی مناسبی ندارد. افزایش عامل اکسنده باعث افزایش میزان حذف می شود اما مقادیر زیاد آن (بیش از یک میلی مول در 100 سی سی محلول) به علت مسمومیت سطح کاتالیست باعث کاهش راندمان حذف می شود. ساختار بدست آمده توانایی برانگیختگی با نور مریی را نیز دارا است و استفاده از نانولوله نسبت به دوپ کردن نیتروژن اثر بهتری در افزایش قدرت حذف ساختار در ناحیه مریی دارد. همچنین حذف بنزوتیوفن و دی بنزوتیوفن از مکانیسم لانگمویر- هینشلوود پیروی کرده و تحت تابش نور مریی، ثابت سرعت حذف بنزوتیوفن و ثابت سرعت حذف دی بنزوتیوفن به دست آمد. شناسایی محصولات با استفاده از کروماتوگرافی گازی (طیف سنج جرمی) صورت گرفت و جود سولفون و عدم وجود سولفوکساید در محصول نشانه پیشرفت کامل هر دو مرحله واکنش اکسایش تیوفن ها است.