Skip to main content
SUPERVISOR
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما) مهران غیاثی (استاد راهنما) علیمراد رشیدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Vatani
محمد وطنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Synthesis of Nanocatalyst of IF-WS2 on Support of MCM-41 via Impregnation Method and its Activity Evaluation in Hydrogenation Reaction
: Production of new material with novel specification and structure is the most important outcome of nanotechnology. These materials will increase efficiency of industrial processes. In so far the interest in their respects derives from the drastic change that electric, magnetic, catalytic and optical properties undergo when the size of a material is reduced from infinite to nanometric dimensions. With new policy in reducing environmental pollution, there are many ongoing researches in producing new catalyst to diminish contamination of fuel to environmental standards. The objective of this thesis was to reach to an optimum method to produce a catalyst with novel specification and high activity. Common methods in producing desulfurization catalyst are deposition of active phase on a support such as alumina or mesoporous materials by impregnation method. In this research two new methods was used to produce WS 2 supported MCM-41 catalyst. In the first method, synthesis of nanoparticles by reverse micelle method was followed by uv/vis spectroscopy. MCM-41 was synthesized with hydrothermal method. Effect of ultrasonic waves on reverse micelle and impregnation of nanoparticle into MCM-41 pores was studied. Elemental analysis of prepared catalyst showed presence of tungsten and sulfur in solid. In the other method, precursor of active phase was added to the gel of precursor of MCM-41. In order to compare the outcome of two methods, XRD, ASAP (BET, BJH), XRF and EDAX analysis were carried out. In order to survey the catalyst activity in the reaction conditions, a catalyst with 15 percent Ni-W supported on MCM-41 was prepared by second proposed method and was evaluated in hydrodesulphurization of Tehran oil refinery naphtha.The results showed that nickel-tungsten supported on MCM-41 synthesized by direct hydrothermal method led to removal of 98 percent of sulfur from naphtha. Keywords : nanoparticle, tungsten disulfide, microemulsion, MCM-41, hydrodesulfurization
در سال های اخیر نانوفناوری به عنوان مقوله ای میان رشته ای توانسته است، تحول عظیمی در بسیاری از حوزه های علم و صنعت پدید آورد. تولید موادی با ساختارها و ویژگی های نوین یکی از مهمترین دستاوردهای نانوفناوری است که بازده بسیاری از فرآیندهای صنعتی را افزایش داده است. علم و دانش کاتالیست، از علومی است که بیشترین بهره را از این فناوری برده است. با وضع قوانین جدید در زمینه کاهش آلاینده های زیست محیطی، تحقیقات زیادی بر روی تولید کاتالیست های جدید انجام گرفته است. هدف از ساخت این کاتالیست ها کاهش میزان ناخالصی هادر سوخت ها در حد استانداردهای زیست محیطی است. در این تحقیق مدنظر است با استفاده از روش مناسب، کاتالیستی با خواص بهینه و فعالیت بالا تولید گردد. روشی که معمولا برای ساخت کاتالیست های گوگردزدایی به کار می رود، نشاندن فاز فعال بر روی یک پایه از جنس آلومینا و یا مواد دارای اندازه حفره های متوسط، به روش تلقیح است. درشت شدن اندازه کریستال های نانوذرات درون حفره های پایه و همچنین احتمال بسته شدن حفره های پایه هنگام عمل تلقیح، از معایب این روش است. در این تحقیق برای ساخت کاتالیست از دو روش جدید استفاده شد. در روش اول ابتدا فاز فعال به طور جداگانه با استفاده از روش مایسل معکوس تولید شد. سنتز نانوذرات سولفیدتنگستن به عنوان فاز فعال، با استفاده از طیف سنجی UV بررسی شد. پایه کاتالیست از جنس MCM-41 با استفاده از واکنش گرمایی در حضور آب سنتز گردید. فاز فعال مور نظر با استفاده از روشی پیشنهادی به درون حفرات MCM-41 وارد شد. اثر امواج مافوق صوت بر مایسل معکوس و بارگذاری نانوذرات WS 2 بر روی پایه MCM-41 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز اتمی وجود عناصر تنگستن و گوگرد را در جامد به دست آمده نشان داد. در واقع امواج مافوق صوت باعث شکسته شدن مایسل ها شده و از این طریق امکان نفوذ نانوذرات به درون حفره های MCM-41 فراهم می گردد. ساخت نانوذرات WS 2 با غلظت دو برابر در میکروامولسیون، گزینش پذیری پایه را در پذیرش نانوذرات نشان داد. در روش دیگر، پیش ماده فاز فعال را به ژل حاوی پیش ماده پایه MCM-41 اضافه نموده و از این طریق فاز فعال به درون شبکه پایه القا شد. به منظور مقایسه ساختار کاتالیست های تهیه شده، آنالیزهای XRD، ASAP(BET، BJH)، XRF، EDAX انجام گردید. هرچند در روش اول، فاز فعال به طور یکنواخت بر روی پایه پخش می گردد، مقدار بارگذاری فاز فعال، مناسب با شرایط واکنش گوگردزدایی نمی باشد. بنابراین به منظور بررسی فعالیت کاتالیستی در شرایط واکنش، کاتالیستی با بارگذاری 15درصد از فاز فعال با استفاده از روش پیشنهادی دوم تهیه شد و در واکنش گوگردزدایی از خوراک نفتای پالایشگاه تهران مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی کاتالیست Ni-W بر پایه MCM-41 حذف 98درصد از گوگرد را از خوراک نفتا نشان داد. کلمات کلیدی: نانوذرات، دی سولفید تنگستن، میکروامولسیون، MCM-41، گوگردزدایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی