12957

12957

تعيين فعاليت پايه كاتاليست سيليس تيتانيوم در واكنش توليد انيدريد فتاليك

كارشناسي ارشد

شيمي گرايش ترموديناميك و سينتيك

بهمن ماه 1392

بهمن ماه 1392

دكتر متين پروري

چكيده فتاليك انيدريد يكي از مهمترين محصولات مياني شيميايي است. كه به طور عمده در ساخت پلاستيك كننده ها مورد استفاده قرار مي گيرد. فتاليك انيدريد از اكسيداسيون انتخابي موادي چون اورتوزايلن و نفتالين قابل استحصال است. فرآيند اكسيداسيون اين مواد ، فرآيندي كاتاليستي و غيرهمگن است. كاتاليست مورد استفاده در اين گونه فرآيندها معمولا واناديا بر روي اكسيد تيتانيم مي باشد. استفاده از تيتانيوم خالص به عنوان پايه مشكلاتي را ايجاد مي كند. براي رفع آن ها مي توان از سيليكاي پوشش داده شده با تيتانيا استفاده نمود. يكي از پارامتر هاي مهم در عملكرد كاتاليستي اين فرايند مواد افزودني هستند كه به عنوان بهبود دهنده مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين كار از سيليكاي پوشيده شده با دو تك لايه تيتانيا به عنوان پايه كاتاليستي استفاده شده است. همچنين در اين پروژه تاثير ميزان بارگذاري واناديا به عنوان فاز فعال و همچنين سزيم و آنتيموان به عنوان بهبود دهنده رفتار كاتاليست در فرايند اكسيداسيون انتخابي اورتوزايلن به انيدريد فتاليك مورد بررسي قرار گرفته است. براي تعيين ميزان بهينه بارگذاري فاز فعال و بهبود دهنده ها ، در اين كار از روش طراحي آزمايشات تاگوچي استفاده شده است. كاتاليست هاي ساخته شده بوسيله تست هاي تشخيصي آناليز حرارتي (TGA)، پراش سنجي اشعه ايكس (XRD) ، اندازه گيري سطح (BET) ، مطالعات مربوط به مورفولوژي كاتاليست ها توسط دستگاه هاي SEM و آناليز نقطه اي (EDX) مورد بررسي قرار گرفته اند، و در نهايت فعاليت نمونه هاي كاتاليستي تهيه شده، درون راكتور براي واكنش اكسيداسيون انتخابي اورتوزايلن به انيدريد فتاليك مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج بدست آمده با افزايش ميزان بارگذاري واناديا، اين تركيب بر سطح كاتاليست كريستاله مي شود كه تاثير منفي بر رفتار كاتاليست دارد؛ همچنين براي استفاده از سزيم و آنتيموان لازم است از ميزان بهينه اين مواد استفاده كرد چرا كه استفاده بيش از حد اين مواد اثر نامطلوبي بر رفتار كاتاليست مي گذارد . در نهايت با توجه به نتايج بدست آمده و آناليز صورت گرفته نمونه كاتاليستي كه حاوي 12% واناديا، 0.7% اكسيد سزيم و 1% اكسيد آنتيموان مي باشد به عنوان كاتاليست بهينه تعيين شد و بهترين گزينش پذيري را نسبت به انيدريد فتاليك با مقدار ماكزيمم 83 درصد از خود نشان مي دهد . واژه‌هاي كليدي: اكسيداسيون انتخابي، انيدريد فتاليك، كاتاليست پنتا اكسيد واناديوم، پايه كاتاليست تيتانيا بر روي سيليس .