Skip to main content
SUPERVISOR
Mehran Ghiaci
مهران غیاثی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behzad Aghabarari
بهزاد آقابراری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384
Nowadays, tert -butylated phenols are very valuable industrial chemicals. For example, derivatives of this compounds are intermediates for pesticides, fragrances, flavoring compounds, pharmaceutical intermediates and chromans. These compounds are also used in metallic detergents (phenates), lubricating oils and variety of resins, wire enamels, printing inks, phosphate esters, antioxidants, co-stabilizer of polyvinyl chloride, UV adsorbent, dyes and agrochemicals. Among heterogeneous catalysts, MCM-41 molecular sieves have attracted much research attention owing to their high surface area, thermal and hydrothermal stability and ordered meso porous nature. In the present study, Al-MCM-41 with various SiO 2 /Al 2 O 3 ratio was synthesized and modified by impregnation with phosphoric acid. The catalysts extensively characterized by XRD, BET, FT-IR, Si-MAS-NMR and the acidity of the catalysts were measured by pyridine adsorbed FT-IR spectroscopy. Their catalytic performance was examined in the vapor phase alkylation of phenol with tert -butyl alcohol in the temperature range of 110-220 ?C. Then we studied the amount of H 3 PO 4 loaded on the surface of catalysts. The vapor phase t -butylation of phenol over H 3 PO 4 /Al-MCM-41 revealed that 30 %wt. H 3 PO 4 /Al-MCM-41 (70) is more active than the other catalysts. The effect of molar ratio, space velocity, time on stream and H 2 O on conversion and selectivity of 4- t -butyl phenol (4-TBP) over the best catalyst were studied and the results are discussed. In the best conditions, we observed high selectivity of 4-TBP (79.1%) and phenol conversion of 78.6%. Finally alkylation of phenol with tert -butyl alcohol was investigated over H-Al-MCM-41(70), 15%H 3 PO 4 /ZSM-5(60), 30%H 3 PO 4 /Si-MCM-41, 15%H 3 PO 4 / ZrO 2 -TiO 2 . The results reveal that 30%wt H 3 PO 4 /Al-MCM-41 shows a good selectivity and activity in t -butylation of phenol.
امروزه مشتقات t - بوتیل فنل از اهمیت بسیار زیادی در صنعت برخوردار هستند. بطور مثال از این ترکیبات به عنوان حدواسطی برای ساخت آفت کش ها، خوشبو کننده ها، چاشنی ها، حدواسط های دارویی, کرومانها, فنانتهای مورد استفاده در فرایند تولید برخی از روان کننده ها, دسته وسیعی از رزین ها، استرهای فسفات، قارچ کش ها، جوهر چاپ، مینای سیم ها، آنتی اکسیدانت ها, عامل تثبیت کننده پلی وینیل کلرید (PVC) , جاذب پرتو UV, رنگینه ها و تولید برخی از ترکیبات مورد استفاده در کشاورزی استفاده می شود. از میان کاتالیزور های ناهمگن, غربال مولکولی MCM-41 به دلیل داشتن سطح بزرگ، منافذ حجیم و پایداری حرارتی بالا در سال های اخیر مورد توجه بسیار زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا غربال های مولکولی Al-MCM-41 با نسبت های SiO 2 /Al 2 O 3 مختلف سنتز و سپس بوسیله نشاندن درصد های وزنی مختلفی از H 3 PO 4 بر روی سطح کاتالیزور فعال شدند. جهت شناسایی ساختار کاتالیزور های سنتز شده, طیف های XRD, FT-IR, Si-MAS-NMR آنها مورد بررسی قرار گرفت و مساحت سطح کل, سطح خارجی, سطح داخلی وحجم منافذ به روش B.E.T و میزان اسیدیته آنها نیز به روش جذب پیریدین اندازه گیری شد. در مرحله بعد واکنش آلکیلاسیون فنل توسط t - بوتانل بر روی تعدادی از این کاتالیزور ها در محدوده دمایی 110 تا 220 درجه سانتی گراد انجام شد و پس از به دست آوردن دمای بهینه به بررسی اثر درصد وزنی H 3 PO 4 نشانده شده روی سطح کاتالیزور و نسبت مولی SiO 2 /Al 2 O 3 بر گزینش پذیری محصول 4 - t - بوتیل فنل و درصد تبدیل فنل در واکنش مذکور پرداخته شد. سپس به منظور بهینه سازی عواملی نظیر نسبت مولی t - بوتانل به فنل به عنوان خوراک واکنش و WHSV, واکنش هایی بر روی کاتالیزور (70)%H 3 PO 4 /Al-MCM-41 30 به عنوان بهترین کاتالیزور انجام شد. همچنین تاثیر مدت زمان واکنش و مقادیر مختلف آب بر گزینش پذیری و فعالیت کاتالیزور نیز مورد بررسی قرار گرفت. بالاترین میزان گزینش پذیری نسبت به محصول 4 - t - بوتیل فنل بالغ بر 79 درصد و بالاترین میزان درصد تبدیل فنل برابر با 6/78 درصد تحت شرایط بهینه به دست آمد. در نهایت به منظور مقایسه گزینش پذیری و فعالیت این کاتالیزور با سایر کاتالیزور های سنتز شده در آزمایشگاه واکنش t - بوتیلاسیون فنل بر روی کاتالیزور های H 3 PO 4 /ZrO 2 -TiO 2 حاوی 15 درصد وزنی اسید فسفریک، H 3 PO 4 /ZSM-5 حاوی 15 درصد وزنی اسید فسفریک با نسبت مولی 60= iO 2 /Al 2 O 3 ،H 3 PO 4 /Si-MCM-41 حاوی 30 درصد وزنی اسید فسفریک و H-Al-MCM-41 با نسبت مولی 70= iO 2 /Al 2 O 3 نیز انجام شد. نتایج این تحقیق و مقایسه آن با سایر تحقیقات نشان می دهد که کاتالیزور (70)%H 3 PO 4 /Al-MCM-41 30 یکی از بهترین کاتالیزور ها برای انجام واکنش آلکیلاسیون فنل توسط t - بوتانل می باشد و از گزینش پذیری و فعالیت بسیار خوبی برخوردار است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی