دانلود رایگان پایان نامه بررسی فعالیت کاتالیست های دوفلزی بر پایه ZSM-5 در واکنش کاتالیستی متان به بنزن

چکیده

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 مطالب

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
هیدروکربنهای خطی
مولکول های C‌
مولکول های C و C‌
واکنشهای ایزومریزاسیون هیدروکربن های خطی
هیدروکربن های حلقوی
آروماتیک ها
واکنش مولکول های اکسیژن دار
الکل ها
کربن دی اکسید
واکنش با مولکول های گوگرددار
تیوفن
آلکان تیول
واکنش HDS روی سطوح کربیدی
واکنش مولکولهای نیتروژن دار
آمونیاک
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 سوختی
همبستگی واکنش پذیری سطح با خواص الکترونی
شباهت ها و اختلافات بین سطوح TMC و فلزات گروه Pt
مدل سازی نظری خواص سطحی
فصل سوم
روش تحقیق
تهیه کاتالیست ها
ساخت کاتالیست های تنگستن و مولیبدن بر پایه ZSM
شناسایی کاتالیست
سیستم راکتوری
واکنش دهیدروآروماتیزاسیون متان
فصل چهارم
متجزیه و تحلیل داده ها
شناسایی کاتالیست
درصد تبدیل و گزینش پذیری محصولات
بررسی نقش قطر کانال های پایه
فصل پنجم
بحث، نتیجه گیری و پیشنهاد ها
منابع و مآخذ