منابع پایان نامه ارشد با موضوع میزان بارگذاری، اکسیداسیون

دانلود پایان نامه ارشد

برای یک ساعت خشک شود.
4-سپس در آون درK 423 برای 2 ساعت خشک گردد.
5-بعدا تحت جریان H2 برای 4 ساعت درK 673 احیا گردد.
-پایه استفاده شده در این کار بوسیلهی اضافه کردن بایندر پلیمری(میکرو سلولز) به یک آلومینای تجاری (Pural SB,CONDEA Co. ) آماده میشود.
ویژگیهای اصلی پایه پس از خشک کردن و کلسینه کردن در هوا در K 823 به مدت 5 ساعت و K873 به مدت 1 ساعت بدین صورت اند: مساحت سطح ویژه m^2/g212، حجم منفذ 〖cm〗^3/g71 /0 ، توزیع bimodal اندازه منافذ با منافذ میکرو و ماکرو ،کریستالوگرافی فازهای γ و و قطر متوسط دانههای تخم مرغی شکل در محدودهی mm 6/0 و8/0.
6 H2IrClحل شده در آب دیونیزه شده، دو بار تقطیر با اسیدیتهی آزاد N6/0 از HCl به عنوان فاز فلزی فعال پیشگام، به کار برده شد.
در نهایت با استفاده از این روش کاتالیست های Ir با مساحت سطح m^2/g145بدست آمدند[۲۰].
در کار دیگری از Soares Neto و همکاران کاتالیستهای ایریدیوم بر پایهی آلومینا با استفاده از پایههای متفاوت ساخته شدند. در این مثال، روشهای ساخت پایهی آلومینا نیز شناسایی شدهاند. آلومیناها (به عنوان پایه) همه به صورت دانه های بیضی شکل با ابعاد بین mm 6/0 و8/0 در شرکت INPE تهیه شدهاند. روشهای ساخت این آلومیناها در تحقیق انجام شده توسط Soares Neto و همکارانش به شرح زیر است:
آلومینایA : این پایه در دمایK 323 وpH برابر ۷/۵ توسط روش ته نشینی مداوم24، از واکنش بین AlCl3 . 6H2O آبدار) mol/l 5/0( و محلولهای )NaOH mol/l 2/0 ( ساخته شد. زمان اقامت25 26 دقیقه بود. بعد از یک ساعت درK 343 وpH برابر۹ ، محلول نهایی فیلتر شد. رسوب شسته و خشک شده، تحت هوا در 823 درجه کلوین به مدت 5 ساعت کلسینه گردید. مساحت سطح m^2/g 260بدست آمد.
آلومینای B: جامد با استفاده از اضافه کردن پلیمر(سلولز میکرو کریستالی) به یک آلومینای تجاری توسط اسید استیک به کلوئید تبدیل و اکسترود شد و تحت هوا در K 393 در طول 24 ساعت خشک شد، تحت هوا درK 823 برای 5 ساعت کلسینه گردید. مساحت سطح m^2/g 250بدست آمد.
آلومینای C: با ته نشینی مداوم تحت شرایط یکسان با آلومینای A آماده گردید. در حالیکه زمان ماند به 16 min کاهش یافت. مساحت سطح m^2/g 280بدست آمد.
این 3 روش به کار گرفته شده برای ساخت آلومینا به تخلخلهای متفاوت منجر شد، که همهی آن هامی توانند جامدهایی با حجمهای مساحت سطح ویژه مشابه حدود m^2/g 260 تولید کنند[۲۱].
کاتالیست هایIr/Al2O3 در کار Soares Neto و همکاران توسط روش تلقیح خشک آماده شدند. به منظور بدست آوردن مقدار لودینگ فلزی خواسته شده (مطلوب)، یک مرحله اشباعسازی برای کاتالیست Ir/Al2O3 با لودینگ 12٪ وزنی ، ۲مرحله اشباع سازی برای لودینگ 22٪ وزنی و 3مرحله اشباع سازی برای لودینگ 30 ٪ وزنی Ir، استفاده شد. ساخت این کاتالیستها شامل مراحل زیر است:
1-خشک کردن پایه درK 393برای 2 ساعت، قبل از اولین اشباع سازی
2-اشباع سازی
3-خشک کردن جامد تحت خلا اولیه (mbar 2-10 ) در K 298 برای 1 ساعت، بعد از هر اشباع سازی
4-قرار گرفتن در آون در دمایK 423 برای 12 ساعت
5-احیا جامد حاصله، تحت cm^3/min 60 جریان H2 (White Martin , 99.999% ) در K 673 برای 4 ساعت.
–به عنوان پیشگام برای فاز فلزی فعال، H2IrCl6 حل شده در آب تقطیر با اسیدیتهی آزادN 6/0 از HCl استفاده گردید.
کاتالیستهای ایریدیوم بدست آمده در این روش دارای مساحت سطح BET ، m^2/g 280- 150 بوده و دارای بارگذاری ایریدیوم متفاوت شامل 12 ٪ ، 22 ٪ و 30 ٪ وزنی ایریدیوم هستند. توزیع قطرهای ذرات فلزی پراکنده شده ( روی کاتالیستهای ایریدیوم با پایههای آلومینای متفاوت در روش تولید) در محدودهی 5/5 -5/0نانومتر میباشند. قطر متوسط ذرات فلزی روی کاتالیستهایIr/Al2O3 در محدودهی 1/3-2 نانومتر هستند[۲۱].
به علت اینکه Ir با عناصری مانند کبالت و رودیوم هم گروه است، میتوان روش ساخت آنها را نیز مورد بررسی قرار داد. در کار Olivier Dulaurentیک جامد 6/0 درصد وزنی Rh/Al2O3 طبق روش زیر آماده شد:
1-گاما آلومینا به آرامی در محلول آبی RhCl3 اضافه شد.
2- بعد از 24 ساعت تلاطم در درجه حرارت اتاق، سوسپانسیون به آرامی برای تبخیر کردن حلال گرم شد.
3- پودر در هوا برای 4 ساعت درK 393 حرارت داده شد.
4- حرارت دادن به مدت 2 ساعت درK 773 ادامه یافت.
همچنین کاتالیست Rh/ Al2O3 3 درصد وزنی طبق روش زیر به دست آمد:
1-گاما آلومینا از شرکت Degussa با روش تلقیح خشک با یک محلول آبی RhCl3 اشباع شد.
2- در درجه حرارت اتاق برای 12 ساعت خشک گردید.
3- 24 ساعت درK 373 ادامه یافت.
4- در ادامه به مدت 3 ساعت در معرض هوا درK 773 قرار گرفت. (سرعتگرمکردن K/min 2)[۲۲].
روش اوره26
در کار B.J.Kip و همکاران کاتالیست های Ir/Al2O3 وIr/SiO2 توسط روش اوره آماده شدند. ساخت کاتالیست توسط روش اوره شامل مراحل زیر میباشد :
1- محلول IrCl3 .x H2O به آب همزمان با همزدن شدید اضافه شد.
2- تا دمایK 365 گرم شد.
3- سوسپانسیون آبی پایه و اوره با افزودن HCl به 5/2 pH = رسید.
4- واکنش برای پیش رفتن به مدت 10 ساعت زمان نیاز دارد.
5- سوسپانسیون فیلتر گردید.
6- باقی مانده با آب مقطر شسته شد.
7- درK 395 برای 16 ساعت خشک شد. (سرعت گرم کردن K min-1 2(
8- قسمتی از کاتالیست خشک شده در جریان هیدروژن درK 773 برای 1 ساعت (سرعت گرم کردن K min-1 5 ( پیش احیا شد.
9- پیش از زدودن27 کاتالیستها از راکتور احیاء، در درجه حرارت اتاق بوسیلهی جایگزینی جریان هیدروژن توسط نیتروژن غیر فعال28 شدند.
10- اکسیژن به آهستگی تا غلظت 20 % اضافه شد.
کاتالیستهای خشک شده، احیاء شده و غیر فعال شده در یک دسیکاتور برای استفاده بعدی ذخیره شدند.
میزان بارگذاری فلز 5/1 و 7/5 درصد وزنی بوده است[1۹].
روش سل-ژل29
به دلیل اینکه Co و Rh با Ir در یک گروهاند پس مطالعه روشهای ساخت کاتالیستهای Co و Rh بر پایه آلومینا نیز میتواند به ما کمک کند. در کار Seetala V.Naidu و همکاران Co/Fe , Cu/Co , Cu/Co , Fe , CO , Cu کاتالیستهای آلومینا –ساپورت شده با استفاده از روشهای oil-drop/sol-gel آماده شدهاند.
ساخت با استفاده از هر دو پیش مادهی AlTSB))30 و AlTIP))31 به ترتیب زیر انجام شده و مقایسه شده است.
ساخت کاتالیست
1-آماده سازی محلول پیشگام : 25 میلی لیتر آب مقطر به 80-75 درجه سلسیوس حرارت داده شد.
2- 13 میلی لیتر AlTSB)) یا 10 گرم از ( AlTIP ) به آب اضافه گردید.
3- 4 میلی لیترHNO3 یک مولار به محلول مراحل قبل اضافه شد.
4-رفلاکس به مدت 14 ساعت انجام گردید.
آماده سازی سل-ژل و شکل دادن ژل
1- 5 میلی لیتر HNO3 یک مولار به محلول اضافه گردید.
2- محلول CuNO3 یا Fe(NO3 )2 , Co(NO3)2 یا اکسیدهای فلزی نانو ذرهFe2O3 یا CuO نیز اضافه شدند.
3-محلول آمادهشده داخل محلول معدنی روغن/آمونیاک چکانده میشود. (سیلندر با روغن معدنی در 100 درجه سلسیوس پر شد در حالیکه ۱/۴ طول سیلندر در کف با محلول 10-8 ٪ یون فلز/آمونیاک در درجه حرارت اتاق پر شده بود).
بدست آوردن گرانولها
1- فیلتراسیون توسط شستن با الکل سرد دنبال شد.
2- سپس در 50 درجه سلسیوس برای 48 ساعت خشک شد.
3- سرانجام در 450 درجه سلسیوس کلسینه شد.
باید توجه داشت که کلسیناسیون آلومینیوم تری ایزو پروپوکساید در مقایسه با آلومینیوم تری سک بوتوکساید آهستهتر انجام شود تا از تجزیه شدن (فروپاشی ) گرانول جلوگیری گردد.
در نهایت در این روش اندازه متوسط گرانول گاما آلومینا حدود 1 میلیمتر است. و در نهایت ذرات 50 نانو متر بدست میآید. مساحت سطح بر اساسdesorption N2 برای فلز آهن m^2/g 310 و فلز کبالت m^2/g 350 وFe/Co m^2/g 351 میباشد.
میزان بارگذاری فلز12 درصد بوده است[۲۳].
روش میکروامولسیون32
در کار اُجدا33 و همکاران چندین کاتالیست رودیوم بر پایهی آلومینا از تکنولوژی میکروامولسیون آماده شدهاند. مراحل کار به شرح زیر میباشد:
1-به طور معمول یک محلول آبی از رودیوم توسط حل کردن RhCl3 . xH2O ( (x=3-6آماده شد.
۲-محلول آبی به مخلوط Berol 050 (سورفکتانت) و ایزو اکتان (فاز روغن) تحت همزدن شدید اضافه شد. یک محلول نارنجی مایل به زرد شفاف بدست آمد(پیشنهاد شکل گیری قطرات محلول رودیوم در روغن).
3-برای احیا فلز پیشگام هیدرازین اضافه شد.(چندین مرحله از روند احیا کامل از طریق تغییرات رخ داده در محلول، از مایل به زرد به خاکستری یا سیاه دنبال می شود، که حاکی از تغییر در حالت اکسیداسیون رودیوم و تشکیل سوسپانسیون کلوییدی از ذرات فلزی است).
4- γ – Al2O3 (≈150 m^2/g) به داخل فاز مایع تحت همزدن شدید برای ایجاد رسوب34 ذرات فلزی بر روی پایه آلومینا اضافه گردید.
5- بعد از افزودن پایه، به منظور شکستن آرام میکروامولسیون و چسبیدن ذرات بر روی پایه، تترا هیدرو فوران قطره قطره35 اضافه شد.
(سرعت36 افزودن تترا هیدر فوران یک مرحله حیاتی است. از آنجا که اگر تترا هیدرو فوران خیلی سریع اضافه شود، تمایل ذرات به متراکم شدن37 میباشد).
6-مخلوط برای 2 ساعت همزده شد و به مدت یک شب برای تهنشینی نگه داشته شد.
7-فاز مایع فیلتر شد.
8-جامد با آب و اتانول شسته شده و سانترفیوژ گردید.
9-فاز سورفکتانت باقی مانده توسط کلسیناسیون درK 773 برای 12 ساعت حذف38 شد[۲۴].
۱۱-۱-تحلیل روشها
در این بخش به تحلیل روشهای ساخت کاتالیست مورد نظر پرداخته شده است. مواردی همچون تعداد مراحل ساخت، اندازه ذرات تولیدی، مواد اولیه و … مورد بررسی قرار گرفته است.
تحلیل روش تلقیح خشک
در کار Lin Li و همکاران کاتالیستها با روش تلقیح خشک آماده شدند.
تعداد مراحل: شامل 3 مرحله کلی بود .
اندازه ذره کاتالیست: ذرات در محدودهی ۸۰۰-۴۰۰ میکرومتر تولید شدند.
مواد اولیه: محلول آبی H2IrCl6 .6H2O، کاتالیست Al2O3.
در کار B.J.Kip و همکاران یک سری از کاتالیستها با روش تلقیح خشک بدست آمدند.
تعداد مراحل: شامل 2 مرحلهی کلی میباشد.
اندازه ذرات تولیدی: دارای قطر در حدود ۰/۶ نانومتر میباشند.
مواد اولیه: محلول آبی IrCl3 ، Al2O3[۲۰].
در کار Soares Neto و همکاران کاتالیستها با استفاده از تلقیح خشک بدست آمدند.
تعدادمراحل: شامل 5 مرحلهی کلی میشد.
اندازه ذرات کاتالیستهای : Irاندازه قطرهای ذرات فلزی نواحی 2-0 ، 4-1/2 ،8-1/4 ، 12-1/8 ،12 نانومتر را با درصدهای مختلف شامل میشوند. البته قطر متوسط ذرات 4/2 نانومتر میباشد[۲۰].
مواد اولیه به کار رفته: آلومینا{پلیمر(سلولز میکروکریستالی) + آلومینای تجاری{(Pural SB) ،H2IrCl6 ، آب دیونیزه شدهی دو بار تقطیر، HCl 6/0 نرمال[۲۰].
در کار دیگری از Soares Neto و همکاران باز هم کاتالیستها با استفاده از روش تلقیح خشک بدست آمدند.
تعداد مراحل: شامل 5 مرحلهی کلی میباشد.
اندازه ذرات تولیدی: قطر متوسط ذرات 4/2 نانومتر می باشد. توزیع قطرهای ذرات فلزی پراکنده شده در محدودهی بین 5/5 – 5/0 نانومتر میباشد و قطر متوسط ذرات 1/3 – 2 نانومتر است. البته باید توجه داشت که آلومیناهای استفاده شده به عنوان ساپورت کاتالیستها توسط 3 متدولوژی متفاوت آماده شدهاند. به همین علت کاتالیستها با نماد های A1 , A2 , A3 ,B1 ,B2 ,B3 ,C1 ,C2 ,C3 نشان داده شده اند. که حروف بیانگر متدولوژیهای متفاوت و اعداد نشانگر میزان بارگذاریهای متفاوت میباشند[۲۱].
6/0 نرمال، آب دو بار تقطیر، آلومیناHCl ، H2IrCl6 مواد اولیه:
به این نکات نیز باید توجه داشت:
– معرفی 30 % وزنی فلز مقاومت مکانیکی جامد را افزایش میدهد.
– اضافه کردن ایریدیوم مساحت سطح ویژهی کاتالیستها را، در تناسب با محتوای فلزی

پایان نامه
Previous Entries منابع پایان نامه ارشد با موضوع میزان بارگذاری، توان مکانیکی، دبی جریان Next Entries منابع پایان نامه ارشد با موضوع اکسیداسیون