Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Moheb
احمد محب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mazyar Sardari
مازیار سرداری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Synthesis of Several Type of Nano Sized Zeolite Particle without Using Organic Structure Directing Agents and their Forming with and without Support to Make Zeolite Adsorbents
Gas adsorption on zeolites gains remarkable attention in this new area of technology since it has industrial importance in many process industries. New technologies involving catalysis, gas separation, gas purification, gas storage, and high temperature gas sensor hold a great promise for industrial applications. In order to develop and design an efficient and economically feasible process, it is important to understand the adsorption characteristics of gas on zeolites. In this study, different zeolites adsorbents were synthesized and modified for gas separation by adsorption. For improvement of their properties as gas adsorbent, some methods like nano material synthesis were used. In this study because of damaging effect of removing structure directing agents from zeolite framework like reduction in crystallinity and make crystal defect and also the organic molecules, that contribute up to 25% of the overall zeolite synthesis cost, are completely degraded after calcinations, zeolite either as powder or layer synthesized without using these materials. For adsorbent synthesis at fist fine powders of different zeolites were synthesized. In the case of X, LTL and LTA zeolite powders, the particle size was less than 100 nanometers and for Y and ZSM-5 was less than 2 microns. The powders were used in both layers synthesizing and shaping. In layers synthesis powders were used as seed which after holding in synthesis condition in synthesis solution with different method, they grown and form a layer on the support. Powders and layers characterized with X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) to identifying better conditions and composition for each zeolite powder and layer. In the case of shaping zeolite powders were shaped by means of polyelectrolyte. In this study we used Sodium Alginate as polyelectrolyte. After calcinations zeolite adsorbent was prepared from zeolite fine powders. SEM image show that zeolite particles was sintered and because of large pore that exist in its structure it has suitable porosity and specific surface area. For modifying adsorbent, they were ion exchanged with Lithium, Sodium, Potassium, magnesium and zinc cations. Keywords: Zeolite, Nano particle, Adsorbent, Synthesis, Layer synthesis, Shaping.
جذب گاز بر روی زئولیت ها بدلیل استفاده فراوان و اهمیت آنها در فرایندهای صنعتی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. فرایندهای جدید کاتالیستی، جداسازی، خالص سازی، ذخیره گاز و سنسورهای دما بالای گاز، کاربردهای صنعتی فراوانی برای این مواد ایجاد می کند. برای طراحی و توسعه فرایندها و همچنین کشف کاربردهای جدید برای زئولیت ها، شناخت خواص جذبی آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پایان نامه سنتز جاذب های زئولیتی متفاوت از خانواده های فوجاسیت،LTL ، LTA و ZSM-5 و اصلاح آن ها برای انجام جداسازی گازی از طریق سیستم جذب انجام شده است. به منظور بهبود خواص و کارایی بهتر این جاذب ها، روش های جدید مانند استفاده از تکنولوژی سنتز نانو مواد برای ساخت این جاذب ها استفاده شد. در این تحقیق با توجه به اثرات نامطلوب عوامل هدایت کننده ساختار آلی هنگام خارج شدن بر ساختار زئولیت، همچنین به منظور کاهش قیمت تمام شده ( هزینه استفاده از مواد هدایت کننده ساختار آلی نزدیک به 25% هزینه کل سنتز زئولیت را شامل می شود)، سنتز زئولیت ها چه به صورت پودر و چه درحالت سنتز لایه بدون استفاده از این مواد انجام شد. برای سنتز جاذب ها ابتدا پودر زئولیت های مختلف با اندازه ذرات کوچک سنتز شد، به این ترتیب که برای زئولیت های X، LTL و LTA با اندازه کمتر از 100 نانومتر و زئولیت های Y وZSM-5 با اندازه کمتر از 2 میکرون سنتز شدند. پودر های سنتز شده به دو روش برای ساخت جاذب مورد استفاده قرارگرفتند. در روش اول پودر های سنتز شده بعنوان دانه برای سنتز لایه بر روی پایه آلومینا استفاده شده و پس از آن با قرار گرفتن در شرایط سنتز، به روش های مختلف لایه زئولیت بر روی پایه تشکیل داده شد. در ادامه بوسیله آزمون پراش اشعه ایکس و تصویر برداری الکترونی ارزیابی لازم برای تعیین شرایط و ترکیب درصدهای مطلوب برای سنتز پودر زئولیت انجام شد. در روش دوم پودر های سنتز شده توسط پلی الکترولیت سدیم آلژینات شکل دهی شدند و پس از کلسینه شدن، جاذب یکپارچه زئولیتی از ذرات بسیار ریز زئولیت ساخته شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرفته شده نشان داد ذرات زئولیتی بخوبی در کنار یکدیگر قرار گرفته و به هم پیوند داده شده اند. همچنین بعلت حفرات نسبتا بزرگی که در ساختار بوجود آمده تخلخل و سطح ویژه بالا بوجود آمد. همچنین با توجه به اثر نوع و اندازه کاتیون در خواص جذبی جاذب های سنتز شده به وسیله کاتیون های لیتیم، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و مس تبادل یون شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی