در این پروژه تحقیقـــاتی، کاتالیست های دو فلزی مخــلوط اکسیدی از کبالت– منگنز و آهن– نیکل به چهار روش مختلف همرسوبی ،تلقیح، همجوشی و سل ژل تهیه گردیدند. تمامی کاتالیست های تهیه شده برای سنتز اولفین های سبک از روش فیشر– تروپش در واحد آزمایشگاهی تست کاتالیست ها مورد استفاده قرار گرفتند. در این پروژه اثر شرایط تهیه و همچنین اثر شرایط عملیاتی مانند نسبتهای مولی خوراک، دمای واکنش و فشار به روشهای کلاسیک و طراحی آزمایش بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که در سری کاتالیستهای کبالت-منگنز کاتالیست حاوی8wt.%(co,mn)/tio2 که به روش تلقیح تهیه شده است فعالیت و گزینش پذیری بالایی را برای تولید اولفین های سبک بویژه پروپیلن (5/45%) را دارد. شرایط تست برای این کاتالیست در نسبت مولی 1/2= h2/co ، دمای واکنش oc 290 و فشار 3 بار بهینه گردید. همچنین اثر شرایط تهیه و شرایط عملیاتی بر عملکرد کاتالیستهای آهن-نیکل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که کاتالیست حاوی 40%fe/60%ni/40wt.%al2o3 که به روش همرسوبی تهیه شده است در شرایط عملیاتی 1/2= h2/co، دمای واکنش oc 360 و فشار 7 بار بالاترین فعالیت و گزینش پذیری برای تولید اولفین های سبک در مقایسه با سایر کاتالیست ها را دارد. تمامی کاتالیست های تهــــیه شده در این پروژه در مراحل مختلف توسط روشهایی مانند: xrd، tga/dsc، bet ،sem و tpr مــــورد شناسایی قرار گرفتند. مقایسه خواص کاتالیست های تهیه شده با روشهای مختلف نشان می دهد که روش تهیه کاتالیست بر عملکرد کاتالیست تاثیر گذار است.

با ورود فناوری نانو به صنعت تولید کاتالیست ها، نانوکاتالیست ها نمود بیشتری پیدا کرده اند. این کاتالیست ها در اکثر موارد، خواص چشمگیری از خود نشان داده و به فرآیندهای صنعتی راه یافته اند. از آنجاییکه نحوه و شرایط ساخت، بر روی ساختار، مورفولوژی کاتالیست و همچنین عملکرد آن موثر است، لذا می توان با بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی ساختار این مواد، بهترین شرایط را برای تهیه کاتالیست جهت فرآیند مورد نظر انتخاب نمود. در این کار تحقیقاتی، هدف سنتز نانو کاتالیست v/tio2 با هسته مغناطیسی آهن به وسیله روش های سل- ژل و تلقیح و شناسایی این نانوکاتالیست ها می باشد. از ویژگی های منحصر به فرد این نانوکاتالیست ها طول عمر زیاد ، قابلیت بازیافت و تکرار پذیر بودن آنها می باشد. این نانوکاتالیست ها در انواع محیط های حلال به وسیله یک آهنربا یا میدان مغناطیسی از محیط واکنش جدا می شوند. در این کار با بررسی موارد تاثیر گذار بر ساختار و عملکرد نانوکاتالیست، نظیر نسبت مواد فعال کاتالیستی، شرایط کلسیناسیون، نسبت آب/آلکوکسایدو... کاتالیست مورد نظر سنتز شده و در نهایت کاتالیست های تهیه شده توسط روش های دستگاهی نظیر bet، bjh، xrd، sem، vsm و... مورد شناسایی قرار گرفتند. در نهایت نانوکاتالیست های تهیه شده در واکنش های اکسیداسیون الکل ها و آلدهیدها مورد استفاده قرار گرفتند. کلمات کلیدی: نانوکاتالیست، سل- ژل، کلسیناسیون

هدف این پروژه سنتز و شناسایی نانوکاتالیست دو فلزی fe-v/ sio2 تقویت شده با فلز مس می باشد.در این کار تحقیقاتی عوامل موثر بر ساختار و عملکرد نانوکاتالیست نظیر دمای سنتز نسبت مواد فعال تاثیر مقادیر مختلف از ساپورت و تقویت کننده و شرایط کلسینایون مورد بررسی قرار گرفت.همچنین نانوکاتالیستهای سنتز شده توسط روشهای دستگاهی نظیر vsm ,xrd ,ft-ir وbet مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش سل ژل با دمای سنتز oc60 استفاده از 40 درصد وزنی آهن،و تلقیح 15 درصد وزنی وانادیوم و 2درصد وزنی مس شرایط مناسبی برای تهیه این نانوکاتالیست است.الگوی xrd نانوکاتالیست حضور فاز fe2o3 با فرم بلوری rhombohedral و فاز fe3o4 با فرم بلوری cubic و sio2 در سیستم تتراگونال را مشخص نموده است. مقدار پارامتر ms نانوکاتالیست با روش vsm، emug-144/11 تعیین گردید. برای بررسی عملکرد نانوکاتالست در واکنشهای اکسیداسیون الکلها و آلدهیدها مورد استفاده قرار گرفت. از ویژگی های منحصر به فرد این نانوکاتالیست طول عمر زیاد و قابلیت بازیافت و تکرار پذیر بودن نتایج می باشد. این نانوکاتالیستها در انواع محیطهای حلال به وسیله یک آهنربا از محیط واکنش جدا می شود.

هدف این پروژه سنتز و شناسایی نانوکاتالیست fe-v/tio2-sio2 تقویت شده با روی است. در این کار تحقیقاتی عوامل موثر بر ساختار و عملکرد نانوکاتالیست، نظیر دمای سنتز، نسبت مواد فعال، تاثیر مقادیر مختلف از ساپورت و تقویت کننده و دمای کلسیناسیون مورد بررسی قرار گرفت. همچنین کاتالیست های تهیه شده توسط روشهای دستگاهی نظیرvsm ,xrd ,ft-ir وbet بررسی شدند. نتایج نشان داد که روش سل- ژل با دمای سنتزoc 45، استفاده از60 درصد وزنی آهن و نسبت وزنی برابر از دو ماده ژل ساز تیتانیا و سیلیکا شرایط مناسبی برای تهیه این نانوکاتالیست است. الگویxrd نانوکاتالیست حضور فاز fe2o3 به فرم بلوریrhombohedral و sio2 در سیستم تتراگونال را مشخص نموده است.مقدار پارامتر ms (میدان اشباع) نانوکاتالیست با روش vsm، emug-1173/10 تعیین گردید. سپس از کاتالیست تهیه شده در واکنش اکسیداسیون ترکیبات آلی نظیر آلدهیدها و الکل ها استفاده شد. از ویژگی های منحصر به فرد این نانوکاتالیست ها طول عمر زیاد و قابلیت بازیافت و تکرار پذیر بودن نتایج آنها می باشد. این نانوکاتالیست ها در انواع محیط های حلال به وسیله یک آهنربا از محیط واکنش جدا سازی می شوند.

در این مطالعه، روش های اکسیداسیون پیشرفته به منظور تصفیه پساب صنعتی تولید آلکیل بنزن خطی مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت نخست (فرآیند uv/o3/h2o2)، به منظور بررسی اثرات متغییرهای مهم بر روی نحوه عملکرد فرآیند، چهار متغییر مستقل شامل دو متغییر عددی غلظت اولیه آب اکسیژنه و phاولیه و نیز دو متغییر دسته ای ازن زنی و تابش دهی نور uvانتخاب شد. محدوده استفاده شده برای فرآیند بر مبنای مرزهای غلظت اولیه آب اکسیژنه 0 تا 20 میلی مولارو phاولیه 3 تا 11انتخاب شد. برای دو متغییر دسته ای (ازن زنی و تابش دهی نور uv)، آزمایشات در دو سطح ( بکاربردن و عدم کاربرد هر فاکتور) انجام گرفت. به منظور بررسی فرآیند، دو پارامتر وابسته ( حذف codو نسبت bod5/cod) بعنوان پاسخ های انتخاب شد. غلظت اولیه آب اکسیژنه دارای یک اثر افزایشی در غلظت های پایین 0 تا 10 میلی مولار و یک اثر کاهشی در غلظت های بالا 10 تا 20 میلی مولاربود. در حالیکه phاولیه اثر کاهشی بر روی پاسخ فرآیندی دارد که البته در شرایط بکاربردن حداکثر و حداقل سطوح غلظتی آب اکسیژنه، هیچ گونه اثری را نشان نمی دهد. حداکثر و حداقل پاسخ های فرآیندی بترتیب در غلظت های آب اکسیژنه 10 و 20 میلی مولار و phهای اولیه 3 و 11 بدست می آید. بعنوان نتیجه بدست آمده، سیستم uv/o3/h2o2بهترین عملکرد را با 58درصد حذف codو0.55 نسبت bod5/codنشان داد. فرآیند o3/h2o2( با 53 درصد حذف codو0.53 نسبت bod5/cod) عملکرد کمی بهتر در مقایسه با سیستم uv/h2o2(با 49 درصد حذف codو0.46 نسبت bod5/cod) از خود نشان داد. فرآیند اکسیداسیون فتوکاتالیستی tio2نیز توسط سه متغییر مستقل عددی غلظت اولیه cod، phاولیه و زمان واکنش با بکاربردن متدولوژی سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. محدوده استفاده شده برای فرآیند بر مبنای مرزهای غلظت اولیه cod400 تا 1200 میلی گرم بر لیتر،phاولیه 3 تا 11وزمان واکنش30 تا 240 دقیقه انتخاب شد بعنوان نتجه بدست آمده، غلظت اولیه codدارای اثر معکوسی بر روی راندمان حذف codمی باشد حداکثر راندمان حذف cod37 درصد در شرایط غلظت اولیه cod400 میلی گرم بر لیتر و در زمان واکنش 240 دقیقه بود. حداکثر سرعت حذف ویژه cod(srr)3040 میلی گرم codحذف شده بر گرم کاتالیست مصرفی در ساعت و در زمان واکنش 30 دقیقه ودر غلظت اولیه cod1200 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. کاهش قابل توجه در مقادیر سرعت حذف ویژه cod(srr) با افزایش زمان واکنش از 30 به 130 دقیقه، احتمالا ناشی از محدودیت های ایجاد شده از مسمومیت سطح فتوکاتالیست است. حداکثر نسبت bod5/codدر حدود 0.45 بترتیب در شرایط غلظت اولیه codوphاولیه 400 میلی گرم بر لیتر و3 بدست آمد. فرآیند فتوکاتالیستی ارتقاء یافته توسط o3و o3/h2o2بترتیب راندمان های حذفی codرا 50 و 61 درصد بعد از 240 دقیقه نشان دادند. نسبت bod5/codنیز بترتیب 0.58 و 0.68 تحت شرایط o3و o3/h2o2بدست آمد. فرآیند فتوکاتالیستی با احیاء دوره ای منظم توانسته بود بترتیب به 49 و41درصد راندمان حذف codدر شرایطی که کاتالیست توسط ازن زنی دوره ای و هوادهی احیاء می شود دست یابد.

در این کار تحقیقاتی، به بررسی واکنش تبادل استری روغن گیاهی مخلوط تصفیه شده بوسیله نانوکاتالیست cao /sio2-tio2 که به روش سل- ژل تهیه شده، پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق نسبت وزنی کاتالیست به ساپورت sio2-tio2، دمای کلسیناسیون، زمان کلسیناسیون و نسبت وزنی فلز دوم به عنوان تقویت کننده برای تهیه نانو کاتالیست می باشند. شرایط بهینه برای کلسیناسیون نانوکاتالیست در دمای ?c650 و زمان 6 ساعت و نسبت وزنی کاتالیست به ساپورت sio2-tio2 برابر %wt90 و نسبت وزنی فلز دوم به فاز فعال برابر %wt5/0 بدست آمد. نتایج نشان می دهند که درصد تبدیل مربوط به 90wt% cao /sio2-tio2، برابر با 90 و بازده آن 99.9% می باشد. اما نانوکاتالیست ارتقا یافته حاوی نمک csbr باعث افزایش درصد تبدیل بیودیزل گردیدکه این مورد مربوط به نانوکاتالیست 90wt% cao /sio2-tio2 -0.5wt%cs? با درصد تبدیل 98 و بازدهی 99.9% می باشد. همچنین کاتالیست ها از نظر قدرت بازی و سطح ویژه و شعاع متوسط حفرات براساس میزان تبدیل تری گلیسرید با یکدیگر مقایسه شده و همه خواصی که می توانند روی فعالیت، راندمان، انتخاب پذیری و زمان سرویس دهی (طول عمر) کاتالیست تأثیر بگذارند مورد بررسی قرار گرفته اند. درنهایت کاتالیست های تهیه شده توسط روش های دستگاهی نظیر: xrd، sem، bet و ft-ir مورد شناسایی قرار می گیرند. همچنین دمای واکنش، زمان واکنش، نسبت وزنی متانول به روغن و درصد وزنی متفاوت از کاتالیست نسبت به روغن اولیه به عنوان متغیر برای واکنش ترانس استریفیکاسیون مورد ارزیابی قرار گرفتند. واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط متفاوت از متغییر ها انجام گردید بعد از واکنش نمونه ها سانترفیوژ و سپس آبشویی گردیدند و در پایان به وسیله دستگاه های رفراکتومتری و ویسکوزیته سنجی و دانسیومتری مورد بررسی و با هم مقایسه شدند که دمای ?c60، زمان 2 ساعت، نسبت وزنی متانول به روغن 1:12 و 2 درصد وزنی کاتالیست نسبت به روغن اولیه به عنوان پارامترهای بهینه بدست آمد. سپس نمونه بهینه بدست آمده به وسیله دستگاه gc-mass آنالیز گردید که تطابق بسیار خوبی با روش های دستگاهی نامبرده برای این فرآیند را از خود نشان می دهد.

در این پروژه تحقیقاتی، دو دسته از کاتالیست های دو فلزی حاوی مخلوط اکسیدی از آهن- منگنز و آهن - نیکل و نیز کاتالیست ارتقاء یافته تک فلزی کبالت به روش های هم رسوبی و تلقیح تهیه شدند. تمامی کاتالیست های تهیه شده برای تولید اولفین های سبک در آزمایشگاه توسط دستگاه تست کاتالیست مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این پروژه ضمن شناسایی و آنالیز کلیه پیش سازها و کاتالیست ها قبل و بعد از آزمون های راکتوری توسط روش هایی مانند xrd,tga/dsc,bet,tpr اثر شرایط تهیه و همچنین اثر شرایط عملیاتی مانند دمای واکنش، فشار واکنش، نسبت های مولی خوراک، ghsv و شرایط کلسیناسیون برای دستیابی به شرایط بهینه تولید اولفین های سبک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در مورد کاتالیست های آهن - منگنز ساپورت شده بر روی زئولیت zsm-5 که به روش تلقیح سنتز شده بود. نسبت 70% آهن و 30% منگنز تقویت شده با 2 درصد وزنی از پتاسیم، فعالیت و گزینش پذیری بالایی برای تولید اولفین های سبک (1/53%) دارد. شرایط عملیاتی بهینه برای این کاتالیست عبارت بود از نسبت h2/co=2/1 ghsv=2600h-1, ، دماc °270 و فشار یک بار. در سری کاتالیست های دو فلزی آهن - نیکل تهیه شده به روش هم رسوبی کاتالیست حاوی16wt%fe-ni/al2o3 که توسط 15/0 درصد پتاسیم سولفید ارتقاء داده شده بود، در شرایط عملیاتی ghsv=3000h-1,h2/co=2/1 و دمایc °340 و فشار 1 بار بالاترین گزینش پذیری را نسبت به اولفین های سبک از خود نشان داد. همچنین در این کار تحقیقاتی کاتالیست کبالت ساپورت شده بر روی tio2 که به روش هم رسوبی تهیه گردید مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان داد کاتالیست حاوی wt%co/tio2 40 که با %wt 6 روی تقویت شده بود به عنوان کاتالیست بهینه برای تولید هیدروکربن ها خصوصاً اولفین های سبک می باشد. کلمات کلیدی: آهن- منگنز، آهن- نیکل، اولفین های سبک، شرایط عملیاتی، روش فیشر تروپش، عملکرد کاتالیست.

در این تحقیق کاتالیست la2o3 بر روی ساپورت 5- zsmبا روش تلقیح تهیه شده و در واکنش روغن کانولا با متانول به منظور تولید بیودیزل مورد بررسی قرار گرفت. در این پروژه پارامترهای موثر بر ساختار و فعالیت کاتالیست نظیر نسبت وزنی کاتالیست به ساپورت، نسبت وزنی فلز تقویت کننده به فلز فعال، دمای کلسیناسیون و زمان کلسیناسیون برای تهیه نانو کاتالیست مورد بررسی قرار گرفتند. ویژگی های نانو کاتالیست تهیه شده(سطح ویژه و شعاع متوسط حفرات) با روش های دستگاهی نظیرxrd, ft-ir sem و betمورد بررسی قرار گرفته که پس از بررسی نتایج نسبت 7% وزنی از فلز فعال،1% وزنی از تقویت کننده نسبت به فلز فعال، دمای کلسیناسیون 650 سلسیوس و زمان کلسیناسیون 6 ساعت، بیشترین اثر را بر فعالیت کاتالیست و بازده بیودیزل داشتند. در ادامه متغیرهای واکنشی نیز(نظیر دما و زمان واکنش، نسبت مولی متانول به روغن و نسبت کاتالیست به روغن) مورد ارزیابی قرار گرفتند. واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط متفاوت ازاین متغییرها انجام گردید و بعد از اتمام واکنش و خالص سازی بیودیزل تولید شده، ویسکوزیته وضریب شکست هر یک از این نمونه ها به وسیله دستگاه های ویسکومتر و شکست سنج تعیین شد و با یکدیگر مقایسه شدند. در نهایت نمونه بهینه (نمونه ای که ویسکوزیته و ضریب شکست آن نسبت به سایر نمونه ها کمتر باشد) بدست آمده به وسیله دستگاه gc-ms آنالیز گردید که راندمان تولید بیودیزل در شرایط بهینه در دمای 60درجه سانتیگراد،نسبت مولی الکل به روغن12:1، نسبت کاتالیست به روغن 4% و پس از 3 ساعت واکنش به 86 % رسید.

در این کار تقیقاتی، فعالیت نانوکاتالیست های استرانسیم محمل شده برروی زئولیت zsm-5 در واکنش ترانس استریفیکاسیون روغن آفتابگردان برای تولید بیودیزل مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیست ها با روش تلقیح مرطوب تهیه شده اند. اثر نسبت های وزنی مختلف sr/zsm-5، ba-sr/zsm-5 و شرایط کلسیناسیون روی فعالیت کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفته است. فعالیت کاتالیست yba-xsr/zsm-5 (x = 6 درصد وزنی استرانسیم نسبت به وزن پایه و = y 4 درصد وزنی باریم نسبت به فلز فعال) که در دمای ?c 600، به مدت زمان 6 ساعت، در شرایط مختلف عملیاتی مانند نسبت مولی متانول به روغن، درصد وزنی کاتالیست به روغن، زمان و دمای واکنش نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. مطابق نتایج، این کاتالیست به عنوان کاتالیست بهینه برای تولید بیودیزل بدست آمده است. در شرایط عملیاتی بهینه شامل نسبت متانول به روغن 9:1، نسبت کاتالیست به روغن 3 درصد وزنی، دمای واکنش ?c 60، سرعت بهم خوردن 500 دور بر دقیقه و مدت زمان واکنش 3 ساعت، بیشترین درصد تبدیل بیودیزل (72/87 درصد) ایجاد شده است. کاتالیست های تهیه شده توسط روش های دستگاهی نظیر: xrd، ft-ir، sem، tem وbet مورد شناسایی قرار گرفته اند. در نهایت، سینتیک واکنش ترانس-استریفیکاسیون روغن آفتابگردان و متانول در حضور نانوکاتالیست بهینه ba-sr/zsm-5 مورد بررسی قرار گرفته است. واکنش های سینتیکی در شرایط عملیاتی بهینه شامل نسبت متانول به روغن 9:1، نسبت کاتالیست به روغن 3 درصد وزنی، سرعت بهم زدن rpm 500، زمان واکنش 180-0 دقیقه و در دماهایk 333-323 انجام گرفته-اند. مطابق نتایج بدست آمده، سینتیک شبه مرتبه دوم برگشت ناپذیر برای تبدیل تری گلیسیرید، در بهترین تطابق با داده ها بدست آمده است. انرژی فعالسازی و ضریب پیش نمایی، با بکار بردن معادله آرنیوس به ترتیب برابر با kj.mol-103/ 67 و min-1108×29/9 بدست آمده اند

در این پروژه مجموعه¬ای از کاتالیست¬هایca/fe-sio2 (cao/ sio2@ fe3o4) و csxh3-xpw12o40/fe-sio2تهیه شده و در واکنش تبادل استری متانول با روغن آفتابگردان مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی¬های نانوکاتالیست¬های تهیه با روش¬های دستگاهی نظیر ft-ir ,sem و betمورد بررسی قرار گرفت. همچنین پارامترهای موثر بر بازده تولید بیودیزل مورد ارزیابی قرار گرفت. بازده تولید بیودیزل تولید شده با استفاده از کاتالیست ca/fe-sio2 تحت شرایط 80% وزنی از فاز فعال کلسیم اکسید بارگذاری شده روی ساپورت، دمای کلسیناسیون c ̊800 به مدت 3 ساعت، نسبت متانول به روغن 15 به 1، دمای واکنشc ̊65، زمان واکنش 5 ساعت و نسبت کاتالیست به روغن 6% وزنی به 5/94% رسید. همچنین بازده تولید بیودیزل سنتز شده با استفاد ه از کاتالیست csxh3-xpw12o40/fe-sio2 تحت شرایط بهینه¬ی 4% وزنی از فاز فعال نسبت به ساپورت، 2% وزنی از تقویت کننده نسبت به فاز فعال ، دمای کلسیناسیون c ̊600، زمان کلسیناسیون 6 ساعت، نسبت متانول به روغن 12 به1، دمای واکنش c ̊60، نسبت کاتالیست به روغن 3% وزنی و زمان واکنش 4 ساعت به 81% درصد رسید. در نهایت سنتیک واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور کاتالیستca/fe-sio2 وcsxh3-xpw12o40/fe-sio2 بررسی شد.

کاتالیزورهای co-fe-resol/sio2و fe-mn-resol/sio2 با استفاده از روش ساده و ارزان قیمت همرسوبی تهیه شدند. از رزین پلیمری resol در فرآیند تهیه کاتالیزور استفاده شد.