تاثیر انواع سوخت در سنتز احتراقی- میکروویو نانوکاتالیست لایهایMgO/Ca ۲Mn۳O۸ در تولید بیودیزل
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Microwave Irradiation Fabrication of Nanostructured Calcium-Manganese Oxide (Ca۲Mn۳O۸) for Biodiesel Production
First Statement of Responsibility
/مهدی محمدپور
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۷ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی شیمی- ترموسینتیک و کاتالیست
Date of degree
۱۳۹۸/۰۷/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
انرژیهای تجدید پذیر در سالهای اخیر با توجه به پتانسیل آنها برای جایگزینی سوختهای فسیلی به ویژه برای حمل و نقل، برجسته شدهاند .انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی هیدروژنی و انرژی بدست آمده از زیست توده و زبالهها توسط کشورهای مختلف به طور موفقیت آمیزی برای محدود کردن استفاده از سوختهای فسیلی توسعه یافتهاند .بیودیزل نیز به دلیل مزایای زیست محیطی آن به عنوان یک سوخت زیستی بسیار مورد توجه است .این سوخت از آلودگیهای کمتر نسبت به سوخت دیزل برخوردار است و غیرسمی و زیست تخریب پذیر است .برای تولید این سوخت پاک چالشهایی در جهت تجاری سازی و کاهش هزینهها وجود دارد .یکی از مهمترین این چالشها یافتن کاتالیست مناسب واکنش تولید بیودیزلی است که دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب و کمترین معایب باشد .در این راستا این پایاننامه برای اولین بار از پایه کاتالیستی نانوساختارCa ۲Mn۳O۸ سنتز شده به روش احتراقی در فرآیند تبادل استری روغن گیاهی برای تولید سوخت بیودیزل استفاده شد و اثر منابع حرارتی مختلف از جمله کوره معمولی و امواج میکروویو و همینطور سوختهای مختلف از جمله اوره، گلایسین و اتیلنگلایکول در سنتز اکسید کلسیم-منگنز)(Ca ۲Mn۳O۸ به این روش بررسی شد .بعد از سنتز پایه فاز فعالMgO با توجه به قدرت بازی مناسب برای رسیدن به بازده بالای بیودیزل برروی سطح تمامی پایههای سنتز شده به روش تلقیح توزیع شد .نتایج حاصل از آنالیزهای مختلف از قبیلXRD ،FESEM ،AFM ،TEM -HR، EDX،BET و FTIRنشان داد که نانوکاتالیست سنتز شده با استفاده از روش احتراقی به کمک امواج میکروویو و سوخت اوره بهترین عملکرد را به دست آورده است، به طوری که در شرایط عملیاتی واکنش( دمای واکنش ░C۱۱۰، ۴ درصد وزنی کاتالیست، زمان ۳ ساعت و نسبت مولی الکل به روغن برابر ۱۲ به ۱)، ۹۶/۷ روغن آفتابگردان به متیل استرهای چرب (FAMEs) تبدیل شدند .این نانوکاتالیست دارای بالاترین سطح مخصوص( ۴۶/۳۹ متر مربع به ازای گرم)، توزیع اندازه حفرات بالا و مورفولوژی با ساختار لایهای بوده و همچنین زبری این نمونه ۵/۱ نانومتر در محدوده ۲ میکرومتر گزارش شد .این نانوکاتالیست در شرایط یکسان در تست پایدارای تکرار پذیری بهتری را نسبت به نمونه سنتز شده مشابه با کوره احتراق معمولی در پنج اجرا از خود نشان داد که مناسب بودن میکروویو را در مقابل کوره معمولی توجیه میکند .این مشخصه با ساختار نوین از اکسید کلسیم-منگنز(Ca ۲Mn۳O۸) نشان دهنده یک کاتالیست بسیار مطلوب برای فرآیند تولید سوخت سبز است.
Text of Note
C, 4 by weight of catalyst, 3 h time and molar ratio of alcohol to oil 12: 1), 96.7 of sunflower oil was converted to fatty methyl esters (FAMEs). The nanocatalyst had the highest specific surface area (46.39 m2/g), high cavity size distribution and layered morphology, and the roughness of this sample was reported to be 1.5 nm in the 2 m range. Also This nanocatalyst exhibited better reusability in the same operating conditions in proportion to the nanocatalyst synthesized with muffle furnace in five runs, which justified the positive influence of microwave irradiation on the catalytic properties.░Renewable energies have been highlighted in recent years due to their potential to replace fossil fuels, especially for transportation. Renewable energies such as solar energy, wind energy, hydrogen energy and energy derived from biomass and waste have been successfully developed by various countries to limit the use of fossil fuels. Biodiesel is also highly regarded because of its environmental benefits as a biofuel. It has less pollution than diesel fuel and is non-toxic and biodegradable. There are challenges to commercializing and reducing costs to produce this clean fuel. One of the most important challenges is finding the right catalyst for the biodiesel production reaction that has the best physical and chemical properties and the least disadvantages. In this thesis, for the first time, the nanostructured Ca2Mn3O8 as a support of catalyst, synthesized by combustion method in the transesterification process of vegetable oil to produce biodiesel fuel, and also the effect of various heat sources including conventional furnace and microwave irradiation as well as different fuels such as urea and glycine was investigated. The active phase of MgO was dispersed on the surface of all supports synthesized by impregnation method. The results of various analyzes such as XRD, FESEM, AFM, HR-TEM, EDX, BET and FTIR showed that the nanocatalyst synthesized by combustion method using microwave and urea fuel had the best performance. In the reaction operating conditions (reaction temperature of 110
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Microwave Irradiation Fabrication of Nanostructured Calcium-Manganese Oxide (Ca۲Mn۳O۸) for Biodiesel Production
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
اکسید کلسیم-منگنز
نانوساختار
امواج میکروویو
تولید بیودیزل
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
Calcium-Mangnese Oxide, Nanostructured, Microwave Irradiation, Biodiesel Production
Subject Term
اکسید کلسیم-منگنز، نانوساختار، امواج میکروویو، تولید بیودیزل