در این پژوهش شکل دهی اولیه کاتالیزور دو فلزی فیشر- تروپش کبالت- منگنز به روش قرص سازی، و تاثیر آن بر خواص کاتالیستی این کاتالیزور مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیر پارامترهای شکل دهی مانند نوع و مقدار پیوند دهنده، فشار اعمالی دستگاه پرس و همچنین اندازه ذرات بر عملکرد کاتالیزور بررسی شده است. نتایج بدست آمده از آزمایشات انجام گرفته نشان می دهند که شکل دهی اولیه باعث بهبود گزینش پذیری این کاتالیزور شده است. این مطالعه همچنین نشان می دهد که در شکل دهی کاتالیزورها، افزودن پیوند دهنده نقش بسزایی در بهبود استحکام فرسایشی آنها دارد.

امروزه به دلیل افزایش بهای نفت خام و نوسانات آن و همچنین تلاش¬ها برای تولید سوخت پاک، دولت¬ها را بر آن داشته است که به دنبال سوخت جایگزینی باشند. گاز طبیعی به عنوان یکی از فراوان¬ترین و پاکترین منابع انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله مشکلات موجود در استفاده از گاز طبیعی می¬توان به هزینه بسیار زیاد حمل¬ونقل آن نسبت به سایر حامل¬های انرژی مانند نفت خام و برق نام برد. برای رفع این مشکل در برخی از کشورها از روش تبدیل گاز سنتز بدست آمده از سوختهای فسیلی توسط فرآیند فیشرتروپش به سایر فرآورده¬های باارزش مانند سوخت¬های وسایل نقلیه و سایر مواد شیمیایی استفاده می¬شود. این فرایند به دلیل تولید سوخت¬های پاک و خوراک صنایع پتروشیمی توان بالفعل خود در را در آینده انرژی جهان نشان داده است. در این تحقیق مطالعه تجربی سنتز فیشرتروپش بر روی یک کاتالیست صنعتی کبالت-مولیبدن بر پایه آلومینا در یک میکروراکتور بستر ثابت با هدف تعیین یک مدل¬ سینتیکی انجام گرفت. شرایط عملیاتی عبارت¬اند از: دما 225-285 درجه سانتی¬گراد، فشار 1-8 بار، نسبت مولی خوراک (h2/co) 0.5-2 و سرعت فضایی ثابت h-1 5400 است. سازوکار مناسب برای کاتالیست مورد نظر بر اساس دیدگاه لانگمویر - هینشلوود - هوگن -واتسون به وسیله¬ی تطبیق داده¬های تجربی توسط یک عبارت سینتیکی مناسب ارایه گردید. انرژی فعال¬سازی از مدل سینتیکی برتر برابر kj/mol 57.82 بدست آمد. همچنین مشخص شد که مقاومت نفوذ حفره¬ای نقش بسزایی داشته و باعث کاهش انرژی فعال¬سازی می¬شود. جهت بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی از قبیل دما، فشار و نسبت خوراک از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده گردید. این روش نشان داد که پارامتر دما بیشترین تاثیر را بر درجه تبدیل واکنش دارد.

نانو لوله ها مهم ترین اجزاء در فناوری نانو می باشند. اولین بار نانو لوله کربنی (cnt) توسط ایجیما کشف شد. مدتی پس از ساخت اولین نانو لوله، روش های متفاوتی برای ساخت انواع مختلف نانو لوله ها نظیر sicnt و bnnt ارائه گرید. لذا امروزه سنتز نانو لوله ها خیلی مهم بوده و محققین کمتر به دنبال روش های خاص سنتز هستند. اکنون پس از گذر از مرحله سنتز به بررسی خواص مختلف نانو لوله ها رسیده ایم. شیمی محاسباتی نیز اندرکنش بین مولکولی نانو لوله ها با نمونه مورد نظر را بررسی می کنند. در این پروژه با استفاده از توصیف کننده های گوناگون پیوند هیدروژنی مانند پارامترهای هندسی، پارامترهای توپولوژیکی نظریه اتم ها در مولکول ها aim و انتقالات بار موجود در نظریه اوربیتال پیوندی nbo، دایمرهای هیدروژن سولفید به حالت آزاد و مستقر در نانو لوله سیلیکون کارباید بررسی شده است. بهینه سازی ساختارهای هیدروژن سولفید به وسیله روش های b3lyp و mp2 و blyp و تابع پایه (dp) 6-311++gصورت گرفته و برای دایمرهای هیدروژن سولفید مستقر در نانو لوله ها ابتدا بهینه سازی نانو لوله سیلیکون کارباید را با روش blyp و تابع پایه 6-31g انجام داده و سپس فقط ساختارهای دایمر هیدروژن سولفید به دست آمده از روش blyp در نانو لوله قرار گرفته اند که در ادامه توسط روش blyp و تابع پایه 6-31g بهینه سازی انجام شده است. تمام محاسبات در مطالعه حاضر به وسیله گوسین03 و 9 و سری برنامه های آن صورت گرفته است. همچنین ویژگی های مکان شناسی توزیع الکترون و انرژی پایدارسازی انتقال بار مربوط به پیوند هیدروژنی به ترتیب با استفاده از نرم افزار aim2000 و نرم افزار nbo موجود در بسته نرم افزاری گوسین انجام شده است. از تحلیل داده های به دست آمده مشخص شده است که با ورود دایمرهای هیدروژن سولفید به نانو لوله سیلیکون کارباید اندرکنش بین دایمرها تقویت شده امّا شاهد برقراری اندرکنش قوی تری بین دایمرهای هیدروژن سولفید و نانو لوله سیلیکون کارباید بوده ایم که بیانگر محصور شدن دایمرهای هیدروژن سولفید در نانو لوله سیلیکون کارباید هست.

در این تحقیق یک سیستم سه فلزی حاوی آهن-کبالت-نیکل برای سنتز فیشر-تروپش مورد استفاده قرار گرفت. نخست کاتالیست سه فلزی از روش همرسوبی تهیه گردید و سپس شرایط تهیه آن شامل اثر ساپورت های مختلف، مقدار ساپورت بهینه، پروموترهای مختلف، زمان و دمای خشک کردن کاتالیست، و نیز دما، زمان و جو کلسیناسیون کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست حــــاوی fe-co-ni/10wt%mgo که در°c120 به مدت 16 ساعت خشک گردیده و سپس در دمای °c 500 به مدت 6 ساعت در جو هوا کلسینه شده بود بهترین عملکرد را داشت. در ادامهاثر شرایط عملیاتی نظیر دما و زمان احیا، دبی h2 جهت احیا، دمای واکنش، نسبت خوراک ورودی h2/co، سرعت فضائی و فشار واکنش مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که کاتالیستی که در °c400 به مدت 6 ساعت و توسط هیدروژن با دبی ورودی ml/min60 احیا شده، و سپس در دمای °c320، نسبت خوراک 2 h2/co=، سرعت فضایی برابر با h-14800 و فشار 1 بار وارد واکنش گردیده بود، دارای بهترین عملکرد می باشد. در مرحله ی بعد کاتالیستهای سه فلزی آهن-کبالت-نیکل از روش سل-ژل، همجوشی و تلقیح مرطوب نیز سنتز و در شرایط عملیاتی بهینه شده برای کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی، جهت هیدروژناسیون کربن منوکسید مورد تست قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دادند که کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی بهترین عملکرد را دارا می باشد. در انتها سینتیک واکنش سنتز فیشر-تروپش روی کاتالیستهای سه فلزی تهیه شده به چهار روش فوق مورد بررسی قرار گرفت. معادله سرعت برای کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی -rco=kpbcopco(bh2ph2)1/2/(1+(bcopco+(bh2ph2)1/2)2، برای کاتالیستهایتهیه شده به روشهای سل-ژل و همجوشی/ -rco=kpbcobh2pcoph2/(1+bcopco+bh2ph2) و برای کاتالیست تهیه شده به روش تلقیح مرطوب/(1+2(bcopco)1/2+bh2ph2)2-rco=kp(bcopco)1/2bh2ph2 بدست آمد. این معادلات سرعت نشان می دهند که واکنش ft در همه این کاتالیست ها از مکانیسم لانگمیر-هینشلوود-هوگن-واتسون پیروی می کند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.