دانلود پایان نامه ارشد درباره فوتوکاتاليست، ديفراکتوگرام، انديس‌هاي

دانلود پایان نامه ارشد

(62-ه)………………………………………………………………133
شکل 3-64. کروماتوگرام GC-MS مربوط به آزمايش (63-ه)………………………………………………………………134
شکل 3-65. کروماتوگرام GC-MS مربوط به آزمايش (66-ز)………………………………………………………………135
شکل 3-66. کروماتوگرام GC-MS مربوط به آزمايش (68-ز)، بخش (I)……………………………………………..136
شکل 3-67. کروماتوگرام GC-MS مربوط به آزمايش (68-ز)، بخش (II)……………………………………………137
شکل 4-1. تصاوير SEM براي نمونه‌هاي مختلف نانوزئوليت NaX……………………………………………………….144
شکل 4-2. ديفراکتوگرام XRD نانوزئوليت NaX به همراه انديس‌‌هاي ميلر هر پيک…………………………145
شکل 4-3. تصوير SEM نانوذرات زئوليت فوجاسيت NaX با بزرگ‌نمايي (nm) 500………………………..147
شکل 4-4. تصوير TEM نانوذرات زئوليت فوجاسيت NaX………………………………………………………………147
شکل 4-5. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(1) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………………148
شکل 4-6. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(2) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………………150
شکل 4-7. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(3) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………………151
شکل 4-8. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(5) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………………152
شکل 4-9. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(12) به همراه انديس‌هاي ميلر…………………………….153
شکل 4-10. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(14) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….154
شکل 4-11. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(16) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….155
شکل 4-12. تصوير SEM مربوط به فوتوکاتاليست Pcat(16)……………………………………………………………….156
شکل 4-13. طيف سنجي پاشندگي انرژي اشعه ايکس نانوذرات Pcat(16)………………………………………….157
شکل 4-14. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(19) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….158
شکل 4-15. تصوير SEM مربوط به فوتوکاتاليست Pcat(19)……………………………………………………………….159
شکل 4-16. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(23) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….160
شکل 4-17. تصوير SEM مربوط به فوتوکاتاليست Pcat(23)……………………………………………………………….161
شکل 4-18. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(24) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….162
شکل 4-19. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(25) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….163
شکل 4-20. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(26) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….164
شکل 4-21. تصوير SEM مربوط به فوتوکاتاليست Pcat(26)……………………………………………………………….165
شکل 4-22. طيف سنجي پاشندگي انرژي اشعه ايکس نانوذرات Pcat(26)………………………………………….166
شکل 4-23. ديفراکتوگرام XRD فوتوکاتاليست Pcat(29) به همراه انديس‌هاي ميلر………………………….167
شکل 4-24. تصوير FESEM مربوط به فوتوکاتاليست Pcat(29)………………………………………………………….168
شکل 4-25. طيف سنجي پاشندگي انرژي اشعه ايکس نانوذرات Pcat(29)………………………………………….169
شکل 4-26. شکل واقعي حلقه‌ي هيسترسيس نوع (D) و شکل شماتيک حفره‌ها……………………………….171
شکل 4-27. نتايج کمي آناليز GC-MS، نمونه‌ي قبل از فرآيند گوگردزدايي………………………………………205
شکل 4-28. نتايج کمي آناليز GC-MS، نمونه‌ي بعد از فرآيند گوگردزدايي……………………………………….206
شکل 4-29. کروماتوگرام حاصل از آناليز GC-MS، مربوط به نمونه بعد از گوگردزدايي……………………..207
شکل 4-30. نتايج Mass حاصل از آناليز نمونه‌ي مربوط به بعد از گوگردزدايي…………………………………..207
شکل 4-31. نتايج Mass حاصل از آناليز نمونه‌ي مربوط به بعد از گوگردزدايي…………………………………..208
شکل 4-32. نتايج Mass حاصل از آناليز نمونه‌ي مربوط به بعد از گوگردزدايي…………………………………..208
شکل 4-33. محصول توليد شده در نتيجه‌ي فرآيند تخريب فوتوکاتاليستي………………………………………..210

خلاصه فارسي
مطابق استانداردهاي جهاني، گوگرد موجود در سوخت‌هاي مورد استفاده در صنعت حمل و نقل به عنوان يكي از مهمترين صنايع آلايندگي بايد حدود ppmw10 كاهش يابد و اين در حالي است كه بسياري از پالايشگاه‌هاي دنيا، سوخت‌هايي با ميزان گوگرد بيش از ppmw1000 توليد مي‌كنند. يكي از روش‌هاي نوين و مقرون
به صرفه كاهش گوگرد از بين تمامي روش‌هاي موجود روش‌هاي اكسيداسيون فوتوكاتاليستي مي‌باشد.
در تحقيق حاضر، ‌30 نانوفوتوكاتاليست متفاوت با نسبت‌هاي بارگذاري و دوپينگ و همچنين با مقادير درصد وزني متفاوت از فلزهاي كروم، نقره، سريم‌، مس و نيكل دوپه شده، طراحي،‌ ساخته و با استفاده از تكنيك‌هاي مشخصه‌يابي XRD، XRF، FESEM، EDXA، TEM و BET/BJH مورد بررسي قرار گرفتند. پايه‌ي زئوليتي به كار رفته در ساخت اكثر فوتوكاتاليست‌ها، نانوزئوليت فوجاسيت NaX مي‌باشد كه به روش هيدروترمال سنتز شده است.
از بين تمام نانوفوتوكاتاليست‌هاي مورد استفاده در اين پروژه، فوتوكاتاليست با تركيب درصد 8% وزني نيكل دوپه شده در تيتانيوم دي اكسيد بر پايه‌ي نانوزئوليت NaX، تهيه شده به روش سل-ژل،‌ با ساختار كريستالي تتراگونال، به عنوان كاتاليست منتخب در فرآيند گوگردزدايي اكسايشي مدنظر در اين تحقيق تعيين گرديد. ميزان راندمان در آزمايش بهينه توسط كاتاليست مذكور و تحت تابش نور مرئي، 99/99% به دست آمد.
ميانگين سايز نانوذرات به دست آمده از روش دباي-شرر 95/50 نانومتر محاسبه گرديد كه در توافق خوبي با نتايج ميكروسكوپ الكتروني (36/50 نانومتر) مي باشد. ميزان كريستاليته‌ي اين كاتاليست طبق روش WAXS بالاي 95% و ميزان توزيع ذرات نيكل در سطح كاتاليست به صورت ميانگين 43/8% به دست آمد.
در آ‌زمايشات راكتوري گوگردزدايي فوتوكاتاليستي سوخت ديزل مدل كه شامل تركيب مقاوم دي بنزوتيوفن در حلال دكان (با ميزان ppmw100گوگرد) مي‌باشد،‌ در شرايط علمياتي ملايم و بدون حضور هيدروژن انجام و تأثير پارامترهاي عملياتي نظير جرم كاتاليست، مقدار اكسيدانت، نوع و ميزان تابش نور، ميزان دوپانت و نوع كاتاليست بر بازده فرآيند، مورد بررسي قرار گرفت. اندازه‌گيري غلظت‌هاي اوليه و نهايي گوگرد و نيز تعيين محصولات حاصل از تخريب، ‌توسط دستگاه كروماتوگرافي گازي-طيف سنجي جرمي (GC-MS) انجام شده است.
مدل‌هاي سينتيكي شبه مرتبه‌ي اول لاگرگرن و الوويچ و مدل شبه مرتبه‌ي دوم بلانچارد براي واكنش تخريب فوتوكاتاليستي گوگرد در فوتوراكتور طراحي شده با سيستم ناپيوسته،‌ مورد مطالعه قرار گرفت و درجه واكنش و ثابت سرعت تعيين شد. با توجه به بالاترين ضريب هم‌بستگي مشخص گرديد سينتيك واكنش از مدل شبه مرتبه‌ي اول پيروي و ثابت سرعت به دست آمده برابر با (gr(cat))/( mol(DBT).min) 048/0 مي‌باشد.
يك نمونه گازوئيل نيز در شرايط بهينه مورد آزمايش قرار گرفت نتايج حاكي از كارايي تكنيك گوگردزدايي روي نمونه‌ي واقعي مي‌باشد.
واژه‌هاي كليدي: فوتوكاتاليست، تيتانيوم‌دي‌اكسيد، نيكل، نانوزئوليت، گوگردزدايي،‌ ديزل،‌ دي‌بنزوتيوفن،
GC-MS.

1-1. نانو :
پسوند نانو به معناي يک ميلياردم (9-10) است. بنابراين فناوري‌ها و علوم نانو در حوزه‌هايي کار مي‌کنند که ابعاد آنها در محدوده‌ي نانومتر مي‌باشد.

1-1-1. علم نانو :
علم نانو مطالعه‌ي پديده‌ها و دستکاري مواد در مقياس اتمي و مولکولي مي‌باشد که در اين مقياس کوچک، خصوصيات مواد با ويژگي‌هايشان در مقياس بزرگ متفاوت است.

1-1-2. فناوري نانو :
فناوري نانو1 عبارت است از طراحي، شناسايي، توليد و کاربرد ساختارها، طرح‌ها و سامانه‌ها با استفاده از کنترل شکل و اندازه مواد در مقياس نانو. به عبارتي فناوري نانو توانايي توليد مواد، ابزارها و سيستم‌هاي جديد با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولي و اتمي و استفاده از خواصي است که در آن سطوح ظاهر مي‌شود ]80[. فناوري نانو حوزه‌ايي جديد و مهم در علوم مختلف بوده و آخرين پيشرفت‌ها در اين حوزه سبب توليد مواد و تجهيزاتي با خصوصيات کاملاً جديد شده است ]35[. در واقع فناوري نانو يک رشته جديد نيست بلکه رويکردي است جديد در تمامي رشته‌ها که نويد بخش تغيير در جهت‌گيري توسعه فن‌آوري در گستره وسيعي از کاربردها مي‌باشد. نقش اين فناوري در آينده، بي شک تداعي کننده يک انقلاب نوين در دنياي صنعتي امروز مي‌باشد ]53[. کاهش اندازه ذره از مقياس ميکرومتر به نانومتر تغييرات اساسي در خواص مواد ايجاد کرده، به طوري که
نانو مواد کلوئيدي2 در مقايسه با مواد ميکرومتر مشابه، ويژگي‌هاي متفاوتي را در کاربردهايي نظير خواص مغناطيسي، نوري، الکتريکي و کاتاليستي از خود نشان مي‌دهند، از اين رو در سال‌هاي اخير توجه زيادي به سوسپانسيون‌هاي کلوئيدي زئوليت با اندازه ذرات کوچکتر از 200 نانومتر شده است ]23[.

1-2. مواد نانو ساختار :
موادي با ساختار بسيار ريز که در آنها اندازه‌ي فازها يا دانه‌ها در حد نانومتر است، تحت نام مواد نانو ساختار3 شناسايي مي شوند. در حال حاضر در يک تعريف کلي به هر ماده‌اي که داراي دانه‌ها، لايه‌ها و يا رشته‌هايي در مقياس نانومتر باشد، نانو ساختار مي گويند. به دليل اندازه بسيار کوچک اجزاي تشکيل دهنده‌ي ساختار و نسبت سطح به حجم زياد، اين مواد توجه و علاقه زيادي به سوي خود جلب نموده اند زيرا خواص منحصر به فرد مکانيکي، نوري، الکترونيکي و مغناطيسي از خود نشان مي‌دهند. از جمله مواد نانو ساختار مي توان به موارد زير اشاره نمود :
1- ذرات و پودرهايي با قطر کمتر از 100 نانومتر شامل نانو پودرهاي فلزي و سراميکي.
2- فيبرهايي با قطر کوچکتر از 100 نانومتر نظير نانو ميله‌ها4، نانو لوله‌ها5 و نانو فيبرها6.
3- لايه‌هايي با ضخامت کمتر از 100 نانومتر.
4- دانه‌هاي کوچکتر از 100 نانومتر نظير مواد نانوکريستالي7.
5- نانو کامپوزيت‌ها که شامل نانو کامپوزيت‌هاي زمينه فلزي، سراميکي، پليمري و مجموعه‌اي از موارد بالا را در بر مي‌گيرند.

1-3. کاتاليزور :
واژه كاتاليزور در سال 1836 براي اولين بار توسط برزيلوس8 به كار برده شد. كاتاليزور ماده‌ايي است كه معمولاً سرعت يك واكنش شيميايي را تغيير مي‌دهد. البته ذكر اين نكته ضروري است كه واكنش‌هايي را كه از نظر ترموديناميكي قابل انجام نيستند به كمك كاتاليزور نيز نمي‌توان انجام داد. استوالد9 اولين كسي بود كه اظهار داشت كاتاليزور سرعت يك واكنش را تغيير مي‌دهد اما بر موقعيت تعادل واكنش اثري ندارد، با توجه به اين مسأله كاتاليزور بايد سرعت رفت و برگشت يك واكنش

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه ارشد درباره فوتوکاتاليست، آزمايش، ديفراکتوگرام Next Entries دانلود پایان نامه ارشد درباره انرژي، دي، تغيير