Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mahmood Meratian isfahani,Mehran Ghiaci
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما) مهران غياثي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sepideh Jazini dorcheh
سپيده جزيني درچه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Study on production and characterization of nickel catalyst supported on alumina in para-nitorophenol reduction
Nowadays the chemical industry has not been able to develop its current state only on the basis of non-catalytic reactions, and due to the rapid development of the industry, the use of catalysts and their optimization have been considered. The main goals in this study are divided into two parts: (1) Making and characterizing the nickel catalyst on the porous alumina base; and (2) creating a porous layer of carbon fiber on the aluminous base to increase the surface and position of the nickel catalyst particles among them (improving the surface properties of the catalytic base using carbon fiber). First, the alumina base inside the dilute solution was 0.25 N for 24 hours and then dried. Then, in order to create catalytic nickel particles on the base, it was immersed in a Ni(NO3) 2 .6H 2 O solution with different concentrations of 1, 5 and 10% Nickel nitrate for 1 hour under ultrasonics. The samples were dried and subjected to calcination processes at 400 ? and reduction at 600 ?. Then, a catalyst has been developed and evaluated in two ways to create carbon nano-fibers and reduction of para-nitrophenol. The results showed that the amount of nickel applied on the catalytic base had a significant effect on the catalyst activity, so that the catalyst with 5% of nickel nitrate had a higher activity than the catalysts with 1 and 10% Nickel nitrate. In the second part, in order to increase the Area, the creation of carbon nano-fibers on nickel catalyst particles at 700 ? for different time period was used, which resulted in the increase in the catalyst activity as the carbon content of the catalyst increased, for this reason, a carbon-bed catalyst for 2 hours was used as a base for coating nickel particles on it. The sample again was put into a solution of 5% nickel nitrate and was placed in solution for 1 hour with the stirrer and then dried and, as described above, was subjected to calcination and reduction. Again, the catalyst was evaluated by rreduction of para-nitrophenol. The results of this evaluation showed that catalyst activity has increased. Therefore, in view of these results, it can be concluded that the catalyst with 5% nickel weight, which is applied to the carburization process for 2 hours, and then the coating of 5% by weight of nickel is applied, has the highest activity. Therefore, in this study, the effect of the amount of catalyst particles applied and the level of base contact with catalyst particles in the catalyst activity can be found Keywords: Nickel catalyst, Alumina base catalyst, Imptegnation method, Thermal decomposition, Reduction with hydrogen
چکيده امروزه صنايع شيميايي نتوانسته فقط بر اساس واکنش‌هاي غيرکاتاليزوري، وضعيت فعلي خود را توسعه دهد و با توجه به سرعت قابل توجه پيشرفت صنايع، استفاده از کاتاليزورهاو بهينه سازي آن­ها مورد توجه قرار گرفته است. اهداف اصلي در اين پژوهش به دو قسمت تقسيم مي­شود: ا) ساخت و مشخصه ­يابي کاتاليزور نيکلي روي پايه آلومينايي متخلخل­ شده و 2) ايجاد يک لايه متخلخل واسطه از الياف کربني روي پايه آلومينايي به منظور افزايش سطح و قرارگيري ذرات کاتاليزور نيکلي در ميان آن­ها(بهبود خواص سطحي پايه کاتاليزوري با استفاده از الياف کربن). از اين­رو در ابتدا پايه آلومينايي درون محلول رقيق سود 0/25 نرمال براي مدت زمان 24 ساعت قرار گرفته و سپس خشک گرديد. سپس به منظور ايجاد ذرات نيکل کاتاليزوري روي پايه مذکور، آن را درون محلول نيترات نيکل 6آبه با غلظت­ هاي مختلف 1 و 5 و10 درصد نيکل نيترات به مدت زمان 1 ساعت تحت آلتراسونيک قرار گرفت. نمونه­ هاي مذکور خشک شده و جهت انجام فرآيند­هاي تکليس در دماي ?400 و احيا با هيدروژن در دماي ?600 قرار گرفت. از اين زمان کاتاليزور ساخته شده و به دو روش ايجاد نانو الياف کربني و احيا پارانيتروفنول مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد که ميزان نيکل اعمال­ شده روي پايه کاتاليزوري در فعاليت کاتاليزور تاثير بالايي دارد به اين صورت که کاتاليزور با 5 درصد وزني محلول نيکل اعمال شده داراي فعاليت بالا­تري نسبت به کاتاليزور­ها با مقادير 1 و 10 درصد وزني محلول نيکل نيترات بود. در قسمت دوم به منظور افزايش سطح، از ايجاد نانو الياف کربني روي ذرات کاتاليزوري نيکل در دماي?700 براي مدت زمان­ هاي مختلف استفاده گرديد که نتايج حاصل نشان داد که با افزايش زمان نشست کربن روي کاتاليزور، فعاليت کاتاليزور افزايش يافته، به همين علت از کاتاليزور با نشست کربن به مدت 2 ساعت به عنوان پايه براي پوشش مجدد ذرات نيکل روي آن استفاده شد. نمونه مذکور مجددأ درون محلول نيکل نيترات قرار گرفت و مدت 1 ساعت همراه با همزن درون محلول قرار گرفت و سپس خشک گرديد و طبق قسمت قبل تحت فرآيند تکليس و احيا با هيدروژن قرار گرفت. مجددأ کاتاليزور مذکور مورد ارزيابي به روش احيا پارانيتروفنول قرار گرفت. نتايج حاصل از اين ارزيابي نشان داد که فعاليت کاتاليزور افزايش يافته است. بنابراين با توجه به اين نتايج مي­توان نتيجه­ گيري کرد که کاتاليزور با 5 درصد وزني نيکل که به مدت 2 ساعت تحت فرآيند کربوراسيون قرارگرفته و سپس پوشش5 درصد وزني نيکل روي آن اعمال شده است داراي بيشترين فعاليت مي­ باشد. پس در اين پژوهش مي­ توان به تاثير مقدار ذرات کاتاليزور اعمال­ شده و ميزان سطح تماس پايه با ذرات کاتاليزور در فعاليت کاتاليزور پي برد. * کلمات کليدي : کاتاليزور نيکل، کاتاليزور پايه آلومينا، روش اشباع­سازي، تجزيه حرارتي، احيا با گاز هيدروژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی