سنتز و شناسايي كاتاليزورهاي پايه دار نانو ساختار اكسيد فلزي عناصر واسطه جهت حذف و كاهش كربن مونواكسيد

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه در صنايع مختلف استفاده از واكنش¬هاي كاتاليستي امري بديهي به شمار مي¬روند، يكي از شاخه-هاي مهم صنعت كاتاليست، فرآيندهاي اكسايشي-كاهش كاتاليستي و بارزترين كاربرد صنعتي آن، پالايش آلايندهاي هوا مي¬باشد. اكسايش كربن مونوكسيد در اين پايانامه به دو ديدگاه پالايش محيط زيستي و نيز مثالي ساده از شبيه سازي ساير فرآيندهاي اكسايشي انتخاب شده است؛ به منظور شبيه¬سازي محيط واقعي و مصونيّت كاتاليستي، بررسي مقاومت در برابر آب به عنوان يك معيار انتخاب شده است. از اين رو از نيتريد بور به علت ماهيت آبگريزي، مقاومت بالاي حرارتي، مكانيكي و شيميايي در كنار گونه¬هاي فعال كاتاليستي فلزاتي چون كبالت، كادميوم و كروم به جهت مقايسه به عنوان بستر كاتاليستي انتخاب گرديده است. علاوه بر اين نيز تاثير كامپوزيت مقاديري از سيليس كلوئيدي در بستر نيتريد بور به عنوان يك ساختار اكسيدي مورد سنجش قرار گرفته و در آخر با تهيه كاتاليستي مشابه با بستر اكسيدي زئوليت 13 ايكس مزوحفره به عنوان مقايسه ساختارهاي تهيه شده با ساختار اكسيدي مورد ارزيابي قرار گرفته است. پارامترهايي چون تاثير دماي واكنش، سرعت جريان گاز ورودي، سرعت فضايي جرمي راكتور، زمان پايداري كاتاليست و نيز بررسي عملكرد كاتاليست در حضور و عدم حضور مقادير مختلفي از آب تحت عنوان آزمون¬هاي عملكرد كاتاليستي بررسي شده است. مشخصه¬يابي¬هاي اسپكتروفوتومتري تبديل فوريه مادون سرخ (FT-IR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، الگوي پراش اشعه ايكس (XRD)، اسپكتروفوتومتري پراش انرژي اشعه ايكس (EDS) و آناليز سطح و تخلخل بر روي نمونه¬هاي سنتز شده انجام گرفته است. بستر كـاتـاليستي نيتريد بور تحت دو اتمسـفر كربن دي¬اكسيد 5 درصـد و نيز آمونيـاك سنتز و بـا يك ديگر مقـايسه شده است. در بيـن كـاتـاليست¬هاي سنتـز شـده 2.04 درصد از كروم بارگذاري شده در بستر نيتريد بور اصلاح شده (2.04%Cr@M-BN)، در دمـاي 300 درجه سانتيگراد، 3.53 درصد كروم بارگذاري شده در بستر اصلاح شده نيتريد بور توسط 0.97 درصد سيليس كلوئيدي (3.53%Cr@0.97%Si-M-BN) و كاتاليست 4.17 درصد كروم تلقيح شده در بستري از زئوليت 13 ايكس (4.17%Cr@13X.mesopore) در دمـاي 250 درجه با بيشترين راندمان و 100درصد تبديل كربن مونوكسيد به كربن دي¬اكسيد گزارش مي¬گردد؛ در اين بين كاتاليست 3.53%Cr@0.97%Si-M-BN با مساحت سطح m2.g-1 1086 و سپس كـاتاليست 2.04%Cr@M-BN با مسـاحت سطـح m2.g-1 998 داراي بيشتـرين تخلخل مي¬باشند. در بررسي تاثير حضور آب، بيشترين نـوسان يا كاهش مربـوط به دو كاتاليست 4.17%Cr@13X.masopore و 0.82%Cd@M-BN و نيـز بيشترين مقـاومت مربـوط به كـاتـاليست 2.04%Cr@M-BN مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: نيتريد بور، كاتاليست اكسايشي، كربن مونوكسيد، اكسايش كربن مونوكسيد، عناصر واسطه، زئوليت 13 ايكس

196398

دانشگاه علم و صنعت ايران

ندارد

شيمي

دكتر منصور انبياء