اثر تلفیقی پلاسمای غیرحرارتی و نانوکمپوزیت کربن فعال-اکسید روی بر حذف هیدروکربن های آلی فرار هوا

با توجه به انتشار فراوان هیدروکربن های آلی فرار در اتمسفر توسط منابع مختلف صنعتی و حمل و نقل و اثرات زیان آور آنها روی سلامت انسان و محیط زیست، لزوم حذف این ترکیبات از جریان های گازی با استفاده از فناوری های نوین با مصرف انرژی پایین و کارایی بالا بیش از پیش آشکار شده است. در این مطالعه، اثر کاتالیستی AC-ZnO روی حذف این ترکیبات (تولوئن) و توزیع محصولات آنها در یک سیستم تلفیقی پلاسما-کاتالیست بررسی گردید.
کاتالیست AC-ZnO با استفاده از روش سل-ژل تهیه شد. پلاسمای غیر حرارتی با استفاده از یک منبع برق ولتاژ بالا و یک راکتور تخلیه مانع دی الکتریک تولید شد. سپس پلاسما و کاتالیست به صورت دو مرحله ای با هم تلفیق شدند. تجزیه نمونه های هوای ورودی و خروجی راکتورها با استفاده از GC-MS و دستگاه های آنلاین پایش گاز انجام گردید.
یافته ها نشان داد که اثر سینرژیستی بالایی بین پلاسما و کاتالیست برقرار می گردد به نحوی که در انرژی ورودی ویژه برابر با 1000 ژول بر لیتر، تقریبا کل تولوئن حذف گردید، درحالی که با استفاده از پلاسمای تنها درصد حذف با به کار بردن همین مقدار انرژی برابر 88 درصد بود. در حضور کاتالیست همچنین انتخاب پذیری به CO2 نیز افزایش پیدا کرد و بعضی از محصولات فرعی همچون NO و NO2 به طور کامل حذف گردیدند و مقدار O3 خروجی بسیار ناچیز بود.
می توان نتیجه گیری کرد که روش هیبریدی پلاسما-کاتالیست یک روش نوین و امیدبخش در راستای حذف ترکیبات آلی فرار می باشد که باعث افزایش کارائی حذف، کاهش محصولات خطرناک و کاهش انرژی مصرفی می گردد.