بررسی فعالیت کاتالیست های دو فلزی بر پایه ZSM-5 در واکنش کاتالیستی متان به بنزن‎

توضیحات

بررسی فعالیت کاتالیست های دو فلزی بر پایه ZSM-5 در واکنش کاتالیستی متان به بنزن‎
در این پایان نامه واکنش آروماتیزاسیون متان و تبدیل مستقیم آن به بنزن روی کاتالیست های مولیبدن و تنگستن بر پایه زئولیت ZSM-5 در دمای 088 درجه سانتی گراد بررسی شد. کاتالیست های مورد نظر به روش تلقیح نمک فلزی روی زئولیت با درصدهای وزنی مختلف بین 2 تا 8 درصد ساخته شدند. شناسایی کاتالیست ها بوسیله تکنیک های XRD و FTIR انجام و ساختار آن ها قبل و بعد از واکنش بررسی شد. همچنین فعالیت و درصد تبدیل کاتالیست ها و گزینش پذیری محصولات بدست آمده اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش مقدار فلز روی سطح کاتالیست درصد تبدیل متان به بنزن افزایش می یابد. مقایسه درصد تبدیل کاتالیست ها نشان می دهد که کاتالیست های مولیبدن فعالیت و پایداری بیشتری دارند و هر چه میزان مولیبدن در کاتالیست بیشتر باشد درصد تبدیل و نیز فعالیت کاتالیست بیشتر می شود. با افزایش مقدار فلز روی کاتالیست درصد تبدیل افزایش می یابد. این مسأله اثبات می کند که فعال سازی اولیه متان روی سایت های فلزی کاتالیست انجام می شود. این فعال سازی منجر به انجام واکنش های بعدی و تولید بنزن نهایی می شود. این شرایط تأییدی بر مکانیسم دو عاملی است. این مکانیسم دو عاملی شامل دو مرحله است: ( شکستن هومولیز پیوند C-H و تشکیل رادیکال CH3 . و سپس اتیلن 2 ) حلقه زایی گونه های اتیلنی در حضور سایت های اسیدی درون کانال های ZSM-5 . بررسی واکنش روی پایه مزوحفره ای HMS نشان داد که هیچ گونه محصول آروماتیک تولید نشد. این نشان می دهد که افزایش قطر کانال های پایه باعث کاهش احتمال حلقه زایی می شود.
فهرست :
چکیده
فصل اول
کلیات تحقیق
بیان مسأله
ضرورت انجام تحقیق
اهداف تحقیق
متغیرهای تحقیق
فهرست واژه های کلیدی و اصطلاحات
فصل دوم
پیشینه تحقیق
واکنش هیدروکربن های سبک روی سطوح کربیدی فلزات واسطه
هیدروكربنهای خطي
مولكول های C‌
مولكول های C و C‌
واکنشهای ایزومریزاسیون هیدروکربن های خطي
هیدروكربن های حلقوی
آروماتیك ها
واكنش مولكول های اكسیژن دار
الكل ها
كربن دی اكسید
واكنش با مولكول های گوگرددار
تیوفن
آلكان تیول
واکنش HDS روی سطوح کربیدی
واكنش مولكولهای نیتروژن دار
آمونیاك
نیتریل ها
واکنشهای HDN روی کربیدها
واکنش آروماتیزاسیون متان و تبدیل آن به بنزن
تاریخچه
مکانیسم های ارائه شده
نقش پایه
استفاده از کربید تنگستن در تکنولوژی پیل سوختي
همبستگي واكنش پذیری سطح با خواص الكتروني
شباهت ها و اختلافات بین سطوح TMC و فلزات گروه Pt
مدل سازی نظری خواص سطحي
فصل سوم
روش تحقیق
تهیه کاتالیست ها
ساخت کاتالیست های تنگستن و مولیبدن بر پایه ZSM
شناسایي کاتالیست
سیستم راکتوری
واکنش دهیدروآروماتیزاسیون متان
فصل چهار
متجزیه و تحلیل داده ها
شناسایي کاتالیست
درصد تبدیل و گزینش پذیری محصولات
بررسي نقش قطر کانال های پایه
فصل پنجم
بحث، نتیجه گیری و پیشنهاد ها
منابع و مآخذ