پایان نامه بررسی خواص نانو کاتالیست تیتانیا و روشهای ساخت آن

پایان نامه بررسی خواص نانو کاتالیست تیتانیا و روشهای ساخت آن پایان نامه بررسی خواص نانو کاتالیست تیتانیا و روشهای ساخت آن در 116 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc

دسته بندی	مهندسی شیمی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1493 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	116

پایان نامه بررسی خواص نانو کاتالیست تیتانیا و روشهای ساخت آن در 116 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc
چچکیده:

کاتالیزور تیتانیا-نانوتیوب از طریق رسوب شیمیایی مجموعه پی تی در synthesize (تی ان تی) با روش hydrothermal بدست می آید.خواص فیزیکی و شیمیایی کاتالیزور پی تی/تی ان تی از طریق نگاه اجمالی به الکترون ذره بینی و انتقال آن ، انتشار اشعه X، جذب نیتروژن و مواد همدما، کاهش دما و طیف فتوالکترون اشعهX مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیزور پی تی/تی ان تی ظرفیت ترکیبی ذره های نانو(1 تا 3 نانومتر) را به نمایش می گذارد که بطور یکنواخت روی سطح تی ان تی و سطح Brunauer  تا Emmett Teller 187/g پراکنده شده بود.

نتایج برنامه دمایی جذب دی اکسید کربن مشخص می کند، که قابلیت جذب دی اکسید کربن تی ان تی از طریق ذره های نانوی پی تی بسیار بالاست. در تغییر شکل situ fourier، طیف مادون قرمز اثبات می کند که کاتالیزور تی ان تی/پی تی برای هیدروژنه کردن دی اکسید کربن و تولید متان در دمای نسبتاً پایین تر از 100 درجه سانتی گراد بسیار فعال است.

اخیراً Gold catalysts have recently been attracting rapidly growing interests due to their potential applicabilities to many reactions کاتالیزورهای جذبی طلا به سرعت در حال رشد بوده و به دلیل توانایی های کاربردی بالقوه خود در واکنشهای صنعتی و زیست محیطی دارای اهمیت هستند. This article reviews the latest advances in the catalysis researcدر این مقاله به بررسی آخرین پیشرفتها در تحقیقات کاتالیستهای طلا می پردازیم. For low-temperature CO oxidation mechanistic arguments are summarized, focusing on Au/TiO برای اکسیداسیون CO در دمای پایین استدلال های میکانیکی خلاصه شده اند که بر روی طلا /2 TIO  together with the effectهمراه با تأثیرof preparation conditions and pretreatments. شرایط آماده سازی و پیش ماده تمرکز دارد. The quantum size effect is also discussed in the adsorption and reaction اثر اندازه کوانتومی در جذب و واکنش CO بر روی خوشه طلا  با قطر کوچکتر از 2 نانومتر بررسی می گردد. In addition, recent developments are introduced in the epoxidation of علاوه بر این، تحولات اخیر در اپوکسیددارکردن پروپیلن، و واکنش شیفت گازی- آبی ، هیدروژنه کردن و هیدروکربن های غیر اشباع ، اکسیداسیون انتخابی فاز مایع معرفی می شود.

role of perimeter interface between Au particles and the support is emphasized as a unique reaction site for the reactantsنقش ارتباطی محیط بین ذرات طلا و پشتیبان به عنوان یک سایت واکنشی برای واکنش دهنده های خاص مورد توجه قرار می گیرد. که بطور  جذب جداگانه یکی بر روی طلا و دیگری بر روی سطوح پشتیبان جذب می شوند.

The factors affecting the preparation of Au/TiO عوامل موثر در تهیه کاتالیزورهای طلا / 2TIO  2catalysts and their activity in the total oxidation of n-hexanewere investigatedو فعالیت آنها در اکسیداسیون کلی n – هگزان مورد بررسی قرار گرفته است. The mechanism مکانیسم رسوب بارشیof gold deposition–precipitation is discussed through comparison of the samples prepared by this method and others prepared by anion adsorption طلا از طریق مقایسه نمونه های تهیه شده با این روش و روش هایی که توسط دیگران آماده شده بود، از طریق جذب آنیونی  مورد بحث قرار می گیرد. method. تأثیر pH و تاثیر2 TIO 2 support used are additionally addressed. به عنوان پشتیبان همیشه در دسترس مورد استفاده قرار می گیرد. The difference of gold dispersion observed مشاهده شده که تفاوت در پراکندگی طلا بین دو روش به تفاوت تحرک از پیش سازهای طلا در طول آزمایش حرارتی نسبت با پراکندگی روی نمونه های تکلیس نشده ارتباط دارد. مکانیزم رسوب بارشی طلا در واقع شامل واکنش های از گونه های هیدروکسی کلرید طلا species with the suبا سطح است. Another part of the work, thus, concerned the use of the deposition–precipitation method to prepare a Au/MnO یکی دیگر از بخشهای این عمل استفاده از روش رسوب بارشی برای آماده سازی کاتالیزور It MnO2 / AU 2 بوده است.catalyst. آن is shown that the activity of g-MnO نشان داده شده که فعالیت های 2  - MnO 2 is directly proportional to its surface area and that the deposition–precipitation procedure decreases the surface با سطح آن ارتباط مستقیم دارد و روش رسوب بارشی سطح and activity of MnO و فعالیت 2MnO را کاهش می دهد2 . . However, the deposition of gold allows to avoid a too deep sintering of g-MnO با این حال ، رسوب طلا مانع از پخت بیش از حد عمیق از2 - MnO 2 and, thus, helps to somehow preserve its شده و  در نتیجه ، کمک می کند تا به نحوی فعالیت آن حفظ شود.

پی تی/تیتانیا-نانوتیوب: کاتالیزور بالقوه ای برای جذب دی اکسید کربن و هیدروژنه

 

مقدمه:

شایان ذکر است که تیتانیا (Tio2) بدلیل ثبات شیمیایی بسیار بالایش، فتو اکتیویتی بالا، غیر سمی و کم هزینه بودن و استفاده اش در کاربردهایی مثل: ترمیم محیطی، ترکیب شمیایی، تولید انرژی و ذخایر در کاتالیزورهای ناهمگن بدست می آید.{10-1}. هیدروژنه دی اکسید کربن {14-11} و منواکسید کربن{17-14} بیش از محرک Tio2(تیتانیا) فلز اصل کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته است. از زمانیکه Lijima {18} در سال 1991 نانوتیوب کربن را کشف کرد، نانومتریال تک بعدی محتوی اکسید نانوتیوبها بدلیل ریخت شناسی نانو و مناطق سطح بلند توجه بسیاری را به خود جلب کرده بود. روشهای ترکیبی بسیاری برای تیتانیا نانوتیوب بدست آمده است که شامل روش گالولنیزه کردن( یک جور ساختن) در اندی آلومین متخلخل به عنوان یک قالب مورد استفاده قرار می گیرد 19-20}} و روش sol-geltemplate در ارگان خود جمعی کاهش دهنده تنش مایع با سطح به عنوان یک قالب {23-22} در عمل الکترولیز اسیدکرومیک از  Ti خنثی {25-24} و روش هیدروترمال قلیایی {27-26} کاربرد دارد.

در میان آنها شیوه هیدروترمال قلیایی توسط Kasuga et al {27-26} ثبت شد که می تواند چند گرم پودر Tio2را به تیتانیا نانوتیوب تبدیل کند. تعدادی از گرههای تحقیقی گزارش دادند که ترکیب تیتانیا نانوتیوب توسط شیوه های Kasuga تغییر می یابد. بدلیل ریخت شناسی بی نظیر و منطقه مسطح بلند تیتانیا نانوتیوب، کاربردهای زیادی مثل: جذب گاز{39-38} و کاتالیزور محرک را دارد.{44-40-12}. ما در بررسی مقدماتی ذره های شیمیایی Tio2 را از طریق تغییر شیوه Ksuga به تیتانیا نانوتیوب (Tnts) و سپس به ذره های نانو تی پی که در تیتانیا نانوتیوب نسبتاً ثابت و بی حرکت بودند توسط روش رسوبگیری photochemical (پی سی دی) تبدیل کردیم. در اینجا جزئیات خواص (photochemical) کاتالیزور پی تی/تی ان تی را ارائه می دهیم. از زمانیکه سیگنالهای متان بطور تصادفی در شیوه های فعال سازی پی تی/تی ان تی هیدروژن بوجود آمدند، ما مرتباً قابلیت جذب و هیدروژنه دی اکسید کربن را بیش از پی تی /تی ان تی مورد بررسی قرار می دادیم همانطور که برنامه دمایی توده جذب طیف سنج ( تی پی دی/ام اس) در انتقال situ fourier طیف مادون قرمز در situ FT-IR بررسی شد. پی تی/تی ان تی کاتالیزوری بالقوه در بازسازی دی اکسید کربن و تولید متان است.

 

1-2: روشهای تجربی

تیتانیا نانوتیوب از طریق روش hydrothermal بدست می آید.به طور خلاصه، پنج گرم از پودر anatas Tio2 (Merck,Art 808) به perfluoroalkoxy (پی اف ای) اضافه می شود و هر دو محتوی 180 میلی لیتر از 10m NaoH و تکان دادن آن به مدت 30 دقیقه تا اینکه به شکل ثابت درآید.این شکل ثابت در یک استیل تفلون ضد زنگ اتوکلاو به مدت 90 ساعت در دمای 110 درجه سانتی گراد حرارت می بیند. نتیجه این رسوب شیمیایی، بازیافتن از طریق قوه گریز از مرکز و شستشو باHcl 0/1m بود تا زمانیکه ارزش PH (اسید) محصول شویش بدست آمده تقریباً 7 باشد.

سپس این مجموعه رسوب شیمیایی در کوره با حرارت 110 درجه سانتی گراد شبانه 2wt% پی تی/ تی ان تی توسط روش پی سی دی خشک می شود.{17-12}. در یک بشر پیرکس مقدار مناسبی از اسید hexachloroplatinic H2pt Cl6 H2o و تی ان تی در آب مقطر دیونیزه شده با هم ترکیب می شدند. (مقاومت >18MΩ).پس از آن هواگیری توسط آرگون جاری (30ml/min) انجام می شد، نمونه از طریق 350nm لامپهای یو وی به مدت 4 ساعت () فتونها (c s) در یک Rayonet راکتور فتوشیمیایی ( مدل آر پی آر 100) روشن بودند.

نتیجه بدست آمده این بود که کاتالیزور از طریق centrifugation، شستشو با آب مقطر دیونیزه شده و خشک شدن در کوره ای با حرارت 110 درجه سانتی گراد شبانه 2wt% pt/Tio2 بوجود می آمد. پی pt/Tio2 تقریباً از طریق روش مشابه کاربرد پودرهای Tio2 بدست می آید که (Merck,Art 808) به عنوان ماده محرکی برای برسی مقایسه ای است.