بررسی کاربرد کاتالیزوری هتروپلی اسیدها به عنوان کاتالیزورهای سبز در فرم های نانو ساختار و بالک در آلکیلاسیون بنزن

چکیده در این تحقیق هتروپلی اسیدهای مختلف در واکنش آلکیلاسون بنزن با 1-دکن جهت تولید آلکیل بنزن خطی (lab) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا هتروپلی اسید پرایسلر سنتز شد و بر پایه سیلیکا نهش یافت. جهت بررسی کارآیی و بهینه سازی کاتالیزور پرایسلر نهش یافته بر پایه سیلیکا در این واکنش از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ نوع طراحی مرکب مرکزی استفاده گردید. درصد بارگذاری کاتالیزور، نسبت مولی بنزن به 1-دکن و درصد وزنی کاتالیزور به محتویات راکتور به عنوان پارامترهای طراحی آزمایش انتخاب شدند. واکنش در دمای ثابت ?c80 و فشار اتمسفری در راکتور ناپیوسته، تحت شرایط به دست آمده از روش طراحی آزمایش انجام گردید. نتایج حاصل از طراحی آزمایش نشان داد که هر سه پارامتر مورد بررسی باعث افزایش درصد تبدیل 1-دکن می شوند. از طرفی نسبت مولی بنزن به 1-دکن دارای بیشترین تأثیر (اثر افزایشی) بر بازده تولید lab است. همچنین درصد بارگذاری کاتالیزور دارای اثر کاهشی بر بازده تولید lab است. شرایط بهینه به دست آمده توسط طراحی آزمایش عبارتند از: درصد بارگذاری 30%، درصد وزنی کاتالیزور 6/3 و نسبت مولی بنزن به 1-دکن 13. درصد تبدیل 1-دکن و بازده تولید lab در تست کاتالیزور پرایسلر نهش یافته بر پایه سیلیکا در شرایط بهینه به ترتیب 98% و 91% بود. برای بررسی تاثیر سه نوع مهم هتروپلی اسیدها در این واکنش، کاتالیزورهای پرایسلر، داوسون و کگین (12-تنگستوفسفریک اسید) به صورت نهش یافته بر پایه ی سیلیکا و نانو سیلیکا و به فرم بالک در شرایط بهینه ی به دست آمده مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هتروپلی اسید نوع داوسون (h6p2w18o62) در هر سه فرم بالک، نهش یافته بر پایه سیلیکا و نانو سیلیکا، درصد تبدیل 1-دکن نزدیک به 100% داشت. بازده تولید آلکیل بنزن خطی با استفاده از فرم های مختلف کاتالیزور داوسون نسبت به کاتالیزور کگین و پرایسلر بالاتر بود. کاتالیزور نانو پرایسلر بر پایه ی سیلیکا با اندازه ذرات nm30 در واکنش آلکیلاسون بنزن با 1-دکن در شرایط بهینه به دست آمده دارای درصد تبدیل 1-دکن 100% و بازده تولید آلکیل بنزن خطی 96% بود.