بررسی عملکرد نانوکاتالیست‌ها و نانوجاذب‌ها در صنایع دریایی و جذب آلودگی‌های نفتی حاصل از کشتی‌های باری

نوع مقاله: مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بوم شناسی آبزیان، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

2 استادیار اکولوژی آبزیان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

نانو فناوری به دلیل قابلیت بالای خود در شناخت و کنترل محدوده وسیعی از منابع آلوده کننده، تأثیر قابل ملاحظه‌ای در ایجاد و رفع مسائل زیست محیطی دارد. هدف از این مطالعه کاربرد نانوکاتالیست‌ها و نانوجاذب‌ها در در صنایع دریایی و نظامی و جذب آلودگی هیدروکربن‌های نفتی حاصل از کشتی‌های باری (cargo) است. از موثرترین کاتالیست‌های مورد استفاده می توان به نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) اشاره کرد که ترکیبی است با شکاف انرژی بالا که در نور با طول موج تقریبی 380 نانومتر خاصیت فتوکاتالیستی از خود نشان می دهد. نانو ذرات تیتانیوم روی زیر لایه های مناسبی پوشش داده شده و در حوضچه هایی تحت تابش نور فرابنفش قرار می‌گیرند. انرژی باند ممنوعه این نیم رسانا در حدود 3 الکترون ولت است. آزمایش ها نشان داده است که پساب آلوده به مواد آلی نفتی بعد از 7 روز کاملاً تجزیه می شود. برای بهبود کارایی نانو ذرات تیتانیوم از Fe و Er نیز استفاده شده است. بکار گیری نانو کامپوزیت‌ها و نانو کاتالیست‌ها و بررسی کارایی آن‌ها در شرایط مختلف می‌تواند کمک بسیاری در حل مسائل زیست محیطی به هنگام وقوع حوادث نفتی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Performance of Nano catalysis and Nano adsorbents, in the maritime industry and petroleum hydrocarbons absorb pollution from cargo ships

نویسندگان [English]

  • fatemeh darabitabar 1
  • Aliakbar Hedayati 2
1 Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 university of gorgan
چکیده [English]

Nanotechnology is the understanding and control a wide range of due to high pollution sources a considerable impact on the development and solving environmental issues. The purpose of this study was the use of nanocatalysts and nano-adsorbents used in the offshore industry and military and petroleum hydrocarbons absorb pollution from cargo ships. The most effective catalysts can be used to nanoparticles of titanium dioxide (TiO2), combined with high energy gap at approximately 380 nm wavelength light of shows photocatalytic properties. Titanium nanoparticles coated on suitable substrates and the puddles are irradiated with ultraviolet light. Energy band gap of the semiconductor is about 3 eV. Tests shown that waste oil contaminated with organic material after 7 days of completely decomposed. To improve the efficiency of nanoparticles of titanium the Fe and Er have also been used. The use of nano-composites and nano-catalysts and review its performance in different situations can help a lot in solving environmental problems when accidents have oil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanotechnology
  • Nano-Titanium Dioxide
  • organic materials
  • Petroleum
  • marine systems
[1]Cupers, C., Pancras, T., Grotenhuis, T., and Rulkens, W. The estimation of PAH bioavailability in contaminated sediments using hydroxypropyl-B-cylodextrin and triton x-100 extraction techniques. J. Chemosphere. 46: 1235-45. 2002.

[2]Carafano, J., Gudgel, A. Nanotechnology and National Security: Small Changes Big Impact, published by The Heritage Foundation, Backgrounder, No. 2071. 2007.

[3] ذوالفقاری، کیان. صنایع دریایی فجر (صدف)،کاربری کامپوزیت های هوشمند در صنایع دریایی، دهمین همایش صنایع دریایی، ایران، آبادان، خرمشهر، 1387.

[4]خامئی، علی اکبر. افشان، مهدی. ضرورت بکارگیری فناوری نانو در صنایع دریایی ایران، سیزدهمین همایش صنایع دریایی، کیش، 1390.

[5]Altmann, J. Military Nanotechnology potential applications and preventive arms control, first published by Routledge, USA and Canada, 2006.

[6]Li, Y. Somorjai, Nanoscale Advances in Catalysis and Energy Applications, Nano Lett. 10, 2289–2295. 2010.

[7]Smyth, P. Researchers find new, inexpensive way to clean water from oil sands production, University of Waterloo, 519(888):4777. 2015.

[8]Desrosiers, K., Ingraham, W., Van Matre, A. TiO2 photocatalysis for organics: 14(1):115-169. 2004.

[9]Kishi, T. Materials Outlook for Energy and Environment, New Material Science of the 21st Century toward the Solution of Energy and Environment Issues, Printed in Japan. 305(0047) P 97. 2008.

[10]Camilli, L., Pisani, C., Gautron, E., Scarselli, M., Castrucci, P., d'Orazio, F., Passacantando, M., Moscone, D., De Crescenzi, M. A three-dimensional carbon nanotube network for water treatment. Nanotechnology 25 (6): 065-701. 2014.

 

[11]Hashim, D. P., Narayanan, N. T., Romo-Herrera, J. M., Cullen, D. A., Hahm, M. G., Lezzi, P., Suttle, J. R., Kelkhoff, D., Muñoz-Sandoval, E., Ganguli, S., Roy, A. K., Smith, D. J., Vajtai, R., Sumpter, B. G., Meunier, V., Terrones, H., Terrones, M., Ajayan, P. M. Covalently bonded three-dimensional carbon nanotube solids via boron induced nanojunctions. Scientific Reports. 19:2. 2012.

[12]Maity, D.D.,  Agrawal, C. Synthesis of iron oxide nanoparticles under oxidizing environment and their stabilization in aqueous and non-aqueous media, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 302:23–55. 2007.

[13] Cullit, B. D., Graham, C. D. Introduction to magnetic materials, Addison- Wesley (227). 2008.

[14] Tao, K., Dou, H., Sun, K. Interfacial coprecipitation to prepare magnetite nanoparticles, Concentration and temperature dependence, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 370: 995–977. 2008.