تبدیل کاتالیتیکی دی اکسیدگوگرد به تری اکسیدگوگرد به کمک نانوکاتالیست های وانادیوم اکسید
Abstract
در کارخانه سولفوریک اسید مجتمع مس سرچشمه کرمان از کاتالیست وانادیوم پنتا اکسید برای تبدیل دی¬اکسید گوگرد به تری¬اکسید گوگرد استفاده می¬شود. گاز دی¬اکسید گوگرد مورد استفاده در این واحد از دودکش کارخانه ذوب تامین می-شود. در راستای استفاده از دانش نوین در تولید مواد شیمیایی و کاهش آلاینده¬های محیط زیست، امکان استفاده از نانوکاتالیست¬ها برای افزایش بازده در کارخانه تولید سولفوریک اسید مورد توجه قرار گرفته است. در این پروژه نانوکاتالیست¬های وانادیوم پنتا اکسید با پیش ماده¬های وانادیل سولفات [vo(so4)(oh2)]•2h2o و وانادیل اکسالات [vo(ox)(oh2)] سنتز شدند. خواص نانوکاتالیست¬ها با خواص کاتالیست مصرفی در کارخانه سولفوریک اسید به عنوان کاتالیست مرجع، مقایسه شدند. کمپلکس¬ها، کاتالیست مرجع و نانوکاتالیست¬های سنتزی با روش¬های ft-ir، وزن¬سنجی حرارتی (tga)، تجزیه حرارتی تفاضلی (dta)، فلوئورسانس پرتو ایکس (xrf) و پراش پرتو ایکس (xrd) مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. با روش میکروسکوپ الکترونی روبشی با میدان القایی (fe-sem) از نانوکاتالیست¬ها تصویربرداری شد که ابعاد آن¬ها به طور میانگین 25 نانومتر بدست آمد. همچنین آنالیز کاتاتست که برای بررسی فعالیت کاتالیستی نمونه-های مرجع و سنتزی برای تبدیل دی¬اکسید گوگرد به تری¬اکسید گوگرد انجام شد، نتایج نشان می¬دهند که بازده تبدیل برای دی¬اکسید گوگرد به تری¬اکسید گوگرد با استفاده از نانوکاتالیست سنتزی 90 درصد است. به کمک محاسبات تئوری، مکانیسم تبدیل دی¬اکسید گوگرد به تری¬اکسید گوگرد در حضور نانوکاتالیست مورد بررسی قرار گرفت.