ساخت و ارزیابی کاتالیزورهای غیرهمگن نانواکسید وانادیوم فسفر حاوی تقویت کننده های کبالت و سریم و بررسی فعالیت کاتالیزوری آنها در فاز مایع

کاتالیزورهای اکسید فسفر وانادیوم (vpo) ارتقایافته با کبالت و سریم در محیط آلی ایزوبوتانول و بنزیل-الکل تا تشکیل پیش کاتالیزور vohpo4.0/5h2o تهیه شدند. سپس پیش کاتالیزورهای به دست آمده در محیط -nبوتان/ هوا در دمای c 400 برای 24 ساعت کلسینه شدند. کاتالیزورهای ارتقایافته با کبالت با نسبت های مولی کبالت به وانادیوم 0/01، 0/03، 0/06، 0/10،0/20، 0/50 و 1 و کاتالیزورهای ارتقایافته با سریم با نسبت های مولی سریم به وانادیوم 0/025، 0/05، 0/10، 0/15، 0/20 و 0/25 تهیه شدند.برخی از روش های شناسایی از قبیل پراش اشعه ی x (xrd)، ft-ir، tpr، تیتراسیون اکسایش- کاهش و sem برای تعیین اثر عناصر ارتقادهنده بر روی کاتالیزور vpo و تشخیص ترکیب این کاتالیزور با استفاده از عملکرد آنها به کار گرفته شد. نتایج حاصل، کاتالیزورهای vpo ارتقایافته و ارتقانیافته شامل بلورهایی از گونه ی v4+ (وانادیل پیروفسفات (vo)2p2o7 ) و همچنین مقدار کمی از گونه ی v5+ ( فاز β-vopo4 ) را تأیید کردند. همچنین فازهای copo4 و cepo4 به ترتیب در میان کاتالیزورهای vpo-co و vpo-ce مشاهده شدند. برای اولین بار اکسایش بنزیل الکل و سیکلوهگزان در فاز مایع بر روی کاتالیزورهای vpo، vpo-co و vpo-ce با استفاده از ترشیو بوتیل هیدروپراکساید (tbhp) به عنوان اکسنده، بررسی شدند. آزمایش-های کاتالیزوری نشان می دهند که ارتقاء کاتالیزور با کبالت و سریم به طور موثری فعالیت کاتالیزور را در اکسایش بنزیل الکل و سیکلوهگزان افزایش می دهند. همچنین اثر دما و زمان واکنش، ماده ی اولیه، مقدار کاتالیزور، حلال و کاربرد مجدد کاتالیزورهای vpo-co و vpo-ce در فاز مایع بررسی شدند. علاوه بر این، سینتیک واکنش اکسایش سیکلوهگزان با tbhp در دماهای 27، 40، 55، 75 و c 90 مورد بررسی قرار گرفت و مقدار ثابت سرعت واکنش و مرتبه واکنش نسبت به سیکلوهگزان اندازه گیری شد. وابستگی ثابت سرعت به دما بررسی و معلوم شد که از رابطه آرنیوس تبعیت می کند و از این بررسی انرژی فعال سازی واکنش محاسبه گردید. آزمایش های طرح بهینه سازی با استفاده از روش باکس- بنکن برای ارزیابی اثر متغیرهای ویژه ی فرآیند از قبیل دمای واکنش، زمان واکنش و نسبت مولی co/v در واکنش اکسایش بنزیل الکل، و متغیرهای ویژه ی فرآیند از قبیل دمای واکنش، نسبت مولی co/v و نسبت مولی tbhp به سیکلوهگزان در واکنش اکسایش سیکلوهگزان انجام شدند.