ساخت لایههای نانوساختار کاتالیستی Pt/SZ بر روی پایههای آلومینایی اصلاح شده
[پایاننامه]
/پیمان خواجوی
: دانشکده مهندسی شیمی
، ۱۳۹۱
۱۰۹ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی
دانشگاه صنعتی سهند
واکنش ایزومریزاسیون نرمال پارافینهایی مثل پنتان و هگزان میتواند با تبدیل ترکیبات خطی به شاخهدار بطور مؤثری جهت تولید بنزین با عدد اکتان بالا بکار برده شود .با این وجود جهت دستیابی به بازدهی مناسب لازم است تا از کاتالیستهایی با فعالیت بالا استفاده شود .زیرکونیای سولفاته یکی از کاتالیستهایی است که بسیار مورد بررسی قرار گرفته و میتواند بطور مؤثری بدین منظور بکار رود .استفاده از غشاهای کاتالیستی در مقایسه با کاتالیستهای مرسوم مزایای بسیاری در پی خواهد داشت .با این وجود، تحقیقات چندانی در زمینهی ساخت لایههای غشایی کاتالیستی از جنس زیرکونیای سولفاته گزارش نشده است .در این تحقیق، برای اولین بار، ساخت غشای کاتالیستی از جنس زیرکونیای سولفاته با مشخصههای مورد نیاز کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت .برای اصلاح سطح پایههای نگهدارنده، کارایی مواد اولیهی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت که با استفاده از آلومینیوم تری-ایزوپروپیلات بهترین نتایج حاصل شد .پودرهای نانومتری زیرکونیا و زیرکونیای سولفاته با استفاده از روش ژل پلی-اکریلآمید سنتز شده و فاز بلوری، میزان سولفات، توزیع اندازهی ذرات و ریز ساختار این پودرها مورد بررسی قرار گرفت .در پودرهای سنتز شده از نمک نیتراتی فاز بلوری تتراگونال تا دماهای بالاتری پایدار بود .افزودن یونهای سولفات در نمونههای سنتز شده از نمک کلریدی سبب پایداری بیشتر فاز بلوری تتراگونال شده در حالی که در نمونههای نیتراتی نتیجهای کاملا برعکس مشاهده شد .پودر زیرکونیای سولفاتهی سنتز شده از نمک نیتراتی و کلسینه شده در دمای ۶۵۰ درجه به عنوان مادهی اولیهی ساخت لایهی کاتالیستی انتخاب گردید .به دلیل دماهای بالای مورد نیاز برای تفجوشی لایههای زیرکونیایی و عدم امکان حفظ پارامترهای مورد نیاز کاتالیستی در دماهای بالا (حتی با وجود افزودن پایدارکنندهها)، از آلومینیوم تریایزوپروپیلات به عنوان عامل تفجوشی در دمای پایین استفاده شد .علاوه بر این از پودر سیلیکا نیز جهت تسهیل فرآیند تفجوشی لایهها با مکانیسم تفجوشی فاز مایع استفاده شد .جهت افزایش سازگاری لایهی کاتالیستی با پایهی اصلاح شده از یک لایهی میانی کاتالیستی استفاده شد .پس از ساخت لایههای کاتالیستی، فاز فعال پلاتین با استفاده از تلقیح با محلول هگزاکلروپلاتینیک اسید به غشا اضافه گردید .نتایج حاصل نشان دهندهی آن بود که در دمای بهینهی انتخاب شده و بدون استفاده از مواد گران قیمت پایدار کنندهی فازی، امکان دستیابی به غشایی کاتالیستی با ریز ساختاری مناسب بدون ترک و نقص و با فاز بلوری و اندازهی حفرات مطلوب فراهم گردید که این امر به سبب بکارگیری روش مناسب برای تفجوشی و جلوگیری از انتقال فاز بلوری تتراگونال به مونوکلینیک در نمونههای سنتزی میباشد. بعلاوه روش تلقیح آنیونی میتواند بطور مؤثری جهت توزیع یکنواخت فاز فعال بر روی لایهی نهایی غشای کاتالیستی به کار رود