تهیه کامپوزیت های نانواکسید های برخی فلزات واسطه با زئولیت و ارزیابی فعالیت کاتالیتیکی آنها در حذف مرکاپتان ها
First Statement of Responsibility
زهرا چناری
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۰
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۸ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
شیمی گرایش معدنی
Date of degree
۱۴۰۰/۱۱/۱۶
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در طول سال های گذشته تولید سوخت پاک از منظر زیست محیطی موضوع مهمی شده است. در این تحقیق جذب/اکسیداسیون تیوفن توسط نانو کامپوزیت های MnO2/zeolite، MoO3/zeolite و Mn2O3-MoO3/zeolite تحت شرایط ملایم مطالعه شده است. نانو ذرات α-MnO2 با مورفولوژی میله ای از واکنش بین پرمنگنات و اگزالیک اسید تحت دمای K 363 و خشک شدن در دمای K 375 تهیه شد. کامپوزیت های MoO3/zeolite و Mn2O3-MoO3/zeolite از روش تلقیح و به دنبال آن کلسیناسیون در دمای K 773 تهیه شدند. نمونه ها توسط تکنیک های XRD، FT-IR و SEM شناسایی شدند. میانگین اندازه بلورک ها برای MnO2/zeolite، MoO3/zeolite و Mn2O3-MoO3/zeolite طبق رابطه شرر به ترتیب برابر 1/18، 20/23 و 63/88 نانومتر محاسبه شد. انواع مختلف زئولیت Y، کلینوپتیلولایت(Clin)، کلینوپتیلولایت تبادل شده با(Fe-Clin) Fe3+ ، زئولیت A تبادل شده با Cu2+ (CZA) به عنوان بستر برای نانوذرات بکار گرفته شد. همچنین کامپوزیت های نانواکسید/زئولیت به روش SSD آماده و توسط تکنیک های XRD، FT-IR، SEM و EDS شناسایی شدند. فعالیت کاتالیتیکی نانوکامپوزیت ها در حذف تیوفن از محلول تیوفن در حلال های مختلف و در دماهای 298 و 333 کلوین بررسی شد. همچنین تاثیر حلال، NaOCl به عنوان یک اکسیدکننده، دما، مقدار MnO2 در کامپوزیت و روش تهیه ی نانوکامپوزیت مطالعه شدند. حلال آب-اتانول به نسبت 1:4 کارایی حذف تیوفن را افزایش داد و فعالیت کاتالیتیکی نانوکامپوزیت ها به ترتیب زیر افزایش پیدا کرد:MoO3/Clin ˂ Mn2O3-MoO3/Clin ˂ MnO2/CZAفرآیند جذب تیوفن از طریق برهمکنش π بین مولکول های تیوفن و جاذب اتفاق می افتد. در حقیقت تشکیل π-کمپلکس بین ترکیبات حاوی گوگرد، نیتروژن و ترکیبات دارای حلقه ی الکترونی پای با جاذب یک فرآیند مرسوم است. بکارگیری مقدار بیشتر MnO2 (1/0 گرم به جای 05/0گرم) در نانوکامپوزیت MnO2/Clin راندمان حذف تیوفن را کاهش داد.
Text of Note
Abstract: Over the past years, production of clean fuel has become an important issue from an environmental point of view., In this research the adsorption/oxidation of thiophene by MnO2/zeolite, MoO3/zeolite and Mn2O3-MoO3/zeolite nano composites under mild conditions was studied. Nano particles of α-MnO2 with nanorod morphology were prepared by the reaction of permanganate with H2C2O4 at 363 K, and dried at 375 K. MoO3 and Mn2O3-MoO3 nano particles were prepared by the impregnation method with subsequent calcination at 773 K. The samples were characterized by XRD, FT-IR and SEM techniques and the average crystallite size was estimated for α-MnO2, MoO3 and Mn2O3-MoO3 to be 18.1, 23.20 and 88.63 nm, respectively according to the Scherer equation. Different types of zeolites (Y, clinoptilolite (Clin), Fe+3-Ionexchanged Clin (Fe-Clin) and Cu +2- Ion-exchanged A (CZA)) were employed as supports for the nanoparticles and nano oxide/zeolite composites were prepared by different methods. The samples were characterized by XRD, FT-IR, SEM and EDS techniques. The catalytic activity of nanocomposites was investigated in the adsorption/oxidation of thiophene from a solution of thiophene in different solvents at 298 K and 333 K. Also, the effect of solvent, NaOCl as an oxidant, temperature, content of MnO2 in composite and preparation method of nano composites for some of composites was studied. The water-ethanol (4:1) solvent increased the removal efficiency of thiophene and the catalytic activity of nano composites increased in the order of MoO3/Clin ˂ Mn2O3-MoO3/Clin ˂ MnO2/CZA. It is anticipated that the adsorption of thiophene takes place via the π-interaction between the adsorbent and thiophene molecules. Actually, formation of π-complex between various sulfur and nitrogen containing π- electron-rich compounds is a common process. The employment of higher contents of MnO2 (from 0.05g to 0.1g) in nano composites of MnO2/Clin decreased the removal efficiency of thiophene.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Preparation of composites of some nano transition metal oxides with zeolite and investigation of their catalytical activity in the removal of mercaptans