Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Panepour,Mahmood Meratian isfahani,Mehran Ghiaci
مسعود پنجه پور (استاد راهنما) محمود مراتیان اصفهانی (استاد راهنما) مهران غیاثی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sepideh Jazini dorcheh
سپیده جزینی 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
امروزه صنایع شیمیایی نتوانسته فقط بر اساس واکنش‌های غیرکاتالیزوری، وضعیت فعلی خود را توسعه دهد و با توجه به سرعت قابل توجه پیشرفت صنایع، استفاده از کاتالیزورهاو بهینه سازی آن­ها مورد توجه قرار گرفته است. اهداف اصلی در این پژوهش به دو قسمت تقسیم می­شود: ا) ساخت و مشخصه ­یابی کاتالیزور نیکلی روی پایه آلومینایی متخلخل­ شده و 2) ایجاد یک لایه متخلخل واسطه از الیاف کربنی روی پایه آلومینایی به منظور افزایش سطح و قرارگیری ذرات کاتالیزور نیکلی در میان آن­ها(بهبود خواص سطحی پایه کاتالیزوری با استفاده از الیاف کربن). از این­رو در ابتدا پایه آلومینایی درون محلول رقیق سود 0/25 نرمال برای مدت زمان 24 ساعت قرار گرفته و سپس خشک گردید. سپس به منظور ایجاد ذرات نیکل کاتالیزوری روی پایه مذکور، آن را درون محلول نیترات نیکل 6آبه با غلظت­ های مختلف 1 و 5 و10 درصد نیکل نیترات به مدت زمان 1 ساعت تحت آلتراسونیک قرار گرفت. نمونه­ های مذکور خشک شده و جهت انجام فرآیند­های تکلیس در دمای ?400 و احیا با هیدروژن در دمای ?600 قرار گرفت. از این زمان کاتالیزور ساخته شده و به دو روش ایجاد نانو الیاف کربنی و احیا پارانیتروفنول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که میزان نیکل اعمال­ شده روی پایه کاتالیزوری در فعالیت کاتالیزور تاثیر بالایی دارد به این صورت که کاتالیزور با 5 درصد وزنی محلول نیکل اعمال شده دارای فعالیت بالا­تری نسبت به کاتالیزور­ها با مقادیر 1 و 10 درصد وزنی محلول نیکل نیترات بود. در قسمت دوم به منظور افزایش سطح، از ایجاد نانو الیاف کربنی روی ذرات کاتالیزوری نیکل در دمای?700 برای مدت زمان­ های مختلف استفاده گردید که نتایج حاصل نشان داد که با افزایش زمان نشست کربن روی کاتالیزور، فعالیت کاتالیزور افزایش یافته، به همین علت از کاتالیزور با نشست کربن به مدت 2 ساعت به عنوان پایه برای پوشش مجدد ذرات نیکل روی آن استفاده شد. نمونه مذکور مجددأ درون محلول نیکل نیترات قرار گرفت و مدت 1 ساعت همراه با همزن درون محلول قرار گرفت و سپس خشک گردید و طبق قسمت قبل تحت فرآیند تکلیس و احیا با هیدروژن قرار گرفت. مجددأ کاتالیزور مذکور مورد ارزیابی به روش احیا پارانیتروفنول قرار گرفت. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان داد که فعالیت کاتالیزور افزایش یافته است. بنابراین با توجه به این نتایج می­توان نتیجه­ گیری کرد که کاتالیزور با 5 درصد وزنی نیکل که به مدت 2 ساعت تحت فرآیند کربوراسیون قرارگرفته و سپس پوشش5 درصد وزنی نیکل روی آن اعمال شده است دارای بیشترین فعالیت می­ باشد. پس در این پژوهش می­ توان به تاثیر مقدار ذرات کاتالیزور اعمال­ شده و میزان سطح تماس پایه با ذرات کاتالیزور در فعالیت کاتالیزور پی برد. * کلمات کلیدی : کاتالیزور نیکل، کاتالیزور پایه آلومینا، روش اشباع­سازی، تجزیه حرارتی، احیا با گاز هیدروژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی