شماره ركورد
34042
پديد آورنده
محمدحسين غيور انرجان
عنوان
بررسي اثر پارامترها بر خواص و ريزساختار كاتاليزگر CuO ZnO Al2O3 به منظور كاربرد در هيدروژناسيون آلدهيدها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/30
استاد راهنما
حسين سرپولكي، هاجر قنبري
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
هيدروژناسيون آلدهيدها يكي از روشهاي مرسوم توليد برخي الكلهاي پركاربرد است. امروزه، پيشبُرد اين فرآيند عموماً بر كاتاليزگرهاي همرسوبي سامانۀ CuO ZnO Al2O3 مبتني است. سنتز همرسوبي اين كاتاليزگرها همواره در كانون توجه بوده است؛ با اين حال، نياز به بررسي بيشتر و عميقتر اين سامانه هيچگاه از ميان نرفته است. در پژوهش حاضر، اثر دو عامل زمان پيرسازي و روش رسوبدهي روي خواص فيزيكي و بافتي تركيب مشخصي از كاتاليزگرهاي CuO ZnO Al2O3 بررسي شده است. در بررسي زمان پيرسازي، يك سري نمونه از روش همرسوبي متداول با زمانهاي پيرسازي صفر، دو و چهار ساعت سنتز شد. در بررسي روش رسوبدهي، يك نمونه به روش متداول و يك سري نمونه به روش ترتيبي – كه در آن ابتدا جامدي مبتني بر آلومينيم، سپس جامدي مبتني بر مس و روي رسوب داده ميشود - سنتز شد. ضمن مقايسۀ دو روش همرسوبي متداول و ترتيبي، اثر زمان سنتز رسوب آلومينيم (اُكسي)هيدروكسيدي اوليه نيز در روش ترتيبي بررسي شد. براي مشخصهيابي نمونهها از روشهاي آناليز پراشسنجي پرتو ايكس، طيفسنجي جذب اتمي، آناليز تخلخل بروناور-امت-تلر (Brunauer Emmet Tellet; BET)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي نشر ميداني، احياي برنامهريزيشدۀ دمايي و فامسنجي جبهۀ فعال استفاده شد. نتايج نشان داد پيرسازي پيشساز كاتاليزگر به مدت دو ساعت بالاترين سطح ويژۀ مس فلزي (m2/gCu112) را به دست ميدهد. بيشينۀ سطح ويژه نيز در زمانهاي پيرسازي دو ساعت و كمتر به دست ميآيد. همچنين مشخص شد تغيير روش سنتز از متداول به ترتيبي، نهتنها باعث افزايش سطح ويژۀ ميشود، بلكه سطح ويژۀ فلز مس را نيز افزايش ميدهد. بالاترين مقدار سطح ويژۀ فلز مس در روش ترتيبي زماني به دست ميآيد كه رسوب اوليۀ آلومينيم (اُكسي)هيدروكسيدي طي مدت زمان بهينۀ 30 دقيقه رسوب داده شده باشد. وجود نقطهاي بهينه براي اين پارامتر به برهمكنش درهمآميختگي مس روي و اندازۀ بلوركهاي فاز مالاكيت نسبت داده شد؛ به گونهاي كه بالاترين سطح ويژۀ فلز مس در نمونهاي به دست آمد كه بالاترين درهمآميختگي بالاي مس/روي و پايينترين اندازۀ بلورك مالاكيت را ارائه ميكرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/16
عنوان به انگليسي
Investigation of the Effects of Parameters on the Properties and Microstructure of CuO ZnO Al2O3 Catalysts Used in the Hydrogenation of Aldehydes
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدحسين غيورانرجان
چكيده به لاتين
Aldehyde hydrogenation is an established approach to producing some widely used and demanded alcohols. Over the years, CuO ZnO Al2O3 catalyst have emerged to be the materials of choice to catalyze hydrogenation reaction. The co precipitation synthesis of these catalysts has always been a recurring subject of study, however, still remains the need for investigations of more depth and extension. This study deals with the effects of aging time and precipitation method on the physical and textural properties of a certain class and composition of CuO ZnO Al2O3 catalysts. To study aging time, a set of samples were conventionally co precipitated aged for three different periods of zero, two, and four hours. To study precipitation method, a sample was co precipitated conventionally and a set of samples precipitated sequentially—in which a Cu Zn based precipitate was co precipitated onto a formerly precipitated Al based precipitate. Along with a comparison of the conventional and sequential methods, the effect of the precipitation duration of the initial aluminous precipitate (zero, 15, 30, and 60 minutes) in the sequential method was also investigated. The characterization of the samples was carried out using x ray diffraction (XRD), atomic absorption spectroscopy (AAS), Brunauer Emmet Teller (BET) surface area and porosity analysis, field emission scanning electron microscopy (FE SEM), temperature programmed reduction (TPR), and reactive frontal chromatography (RFC). The results indicate that an aging duration of 2 hours yields a maximum metallic copper surface area of 112 m2/gCu. I was also found that aging durations longer than 2 hour sensibly deteriorates the BET surface area of the catalyst. Regarding the precipitation method, the results suggest that the use of sequential precipitation method rather than conventional co precipitation leads to both higher metallic copper and BET surface area values. The highest metallic copper surface area was achieved in the sample whose initial aluminous precipitate was precipitated during a period of 30 minutes. The presence of an optimum values for this parameter was attributed to an interplay between the Cu Zn interdispersion and crystallite size of the malachite phase; such that the highest Cu0 surface area was achieved in sample exhibiting the highest Cu/Zn interdispersion and the lowest malachite crystallite size.
كليدواژه هاي فارسي
كاتاليزگر هيدروژناسيون , سامانۀ CuO-ZnO-Al2O3 , همرسوبي , پيرسازي , رسوبدهي ترتيبي
كليدواژه هاي لاتين
Hydrogenation Catalyst , CuO-ZnO-Al2O3 System , Co-precipitation , AgingSequential Precipitation
Author
Mohammad Hossein Ghayour Anarjan
SuperVisor
Hossein Sarpoolaky - Hajar Ghanbari