نام پژوهشگر: مریم موالات

ساخت و ارزیابی نانو کاتالیست جامد اسیدی غیرهمگن دودکاتنگستوفسفریک اسید برپایه مونتموریلونیت(hpw/k10) و نمک های سزیم، آمونیوم و پتاسیم دودکاتنگستوفسفریک اسید توده و کاربرد آن در واکنش تبادل استری برای تولید سوخت طبیعی بیودیزل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایه 1390
  مریم موالات   وحید مهدوی

در بخش اول این پایان نامه کاتالیزور جامد اسیدی غیرهمگن هتروپلی دودکاتنگستوفسفریک اسید (hpw) بر روی پایه مونتموریلونیت (k10) با درصد وزنی 5 تا 40 به شیوه ی تلقیح ساخته شد. این سری کاتالیزورها از لحاظ ساختاری با تکنیک های sem، xrd، ft-ir، dtg و آنالیز عنصری edx مورد بررسی قرار گرفتند. افزایش فاز کریستالی در الگوی xrd نشان می دهد، قرار گرفتن hpw روی k10 سبب افزایش سایت های اسیدی می شود. علاوه بر این در طیف ft-ir این کاتالیزورها پیوندهای مشخصه ای ساختار کگین حفظ شده و پیک های دیگر با k10 یکی می شود. در بخش دوم، نمک های کاتالیزوری سزیم، پتاسیم و آمونیم تنگستوفسفریک اسید با نسبت مولی 1 تا 3 به روش رسوب دهی ساخته شد. این کاتالیزورها نیز با تکنیک-هایsem، ft-ir و dtg از لحاظ ساختاری شناسایی شدند. همه این کاتالیزورها در واکنش تبادل استری بوتیل استات با متانول در دمای k368 و فشار یک اتمسفر بررسی شدند. در واقع این واکنش به عنوان یک مدل ساده مورد استفاده قرار گرفت تا در آن قدرت اسیدی کاتالیزورها، برای انجام واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیودیزل ارزیابی شود. بالاترین فعالیت در بخش اول به کاتالیزور 30% hpw/k10 و در بخش دوم به کاتالیزورهای cs2hpw12o40، k2hpw12o40 و (nh4)2hpw12o40 اختصاص داشت که به ترتیب دارای بازده 66/71%، 81%، 81% و 84% بودند. اثر نوع پایه، نسبت مولی متانول به بوتیل استات، مقدار کاتالیزور، دمای واکنش، زمان واکنش و زمان فعال سازی بر راندمان واکنش و همچنین اثر قابلیت استفاده مجدد و اثر خیساندن برای کاتالیزورهای بهینه بررسی شد. در پایان از روغن کتان به عنوان نمونه طبیعی استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن کتان ؟درصد بود که بازده رضایت بخشی است. این گروه از کاتالیزورهای اسیدی، فعالیت مناسبی را تحت یک واکنش کاتالیزوری ناهمگن برای تولید بیودیزل از خود نشان می دهند. جداسازی راحت کاتالیزور از مخلوط واکنش وعدم نیاز به مراحل خالص سازی وخنثی سازی از مزیت های بسیار مهم این گونه فرایند های ناهمگن است.