تهیه و شناسایی گرافن اکسید تهیه‌شده به روش هامرز پیشرفته و بررسی عملکرد آن به‌عنوان پایه کاتالیست در واکنش گوگردزدایی هیدروژنی

الموضوعات :

زینب حجار ¹ ( استادیار مهندسی شیمی، مرکز فناوری‌های نانو، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
سعید سلطان علی ² ( استادیار مهندسی شیمی، پژوهشکده کاتالیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
شکوفه طیبی ³ ( استادیار مهندسی شیمی، پژوهشکده توسعه فناوری‌های پالایش، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
مجید معصومی ⁴ ( مربی مهندسی شیمی، پژوهشکده توسعه فناوری‌های پالایش، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )

تاريخ الإرسال : 05 الخميس , ربيع الأول, 1439 تاريخ التأكيد : 05 السبت , ربيع الثاني, 1439 تاريخ الإصدار : 14 الخميس , ربيع الأول, 1440

الکلمات المفتاحية: گرافن اکسید, نفتا, روش هامرز, گوگردزدایی هیدروژنی,

ملخص المقالة :

در این مقاله، با به‌کارگیری روش‌های هامرز پیشرفته و هامرز گرافن اکسید تهیه و نمونه‌های به‌دست آمده با روش‌های پراش پرتوایکس، طیف‌سنجی نشری پلاسمای جفت شده القایی، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، واجذب برنامه‌ریزی شده دمایی و BET شناسایی شدند. نتایج نشان می‌دهد که در روش هامرز پیشرفته، سطوح کربنی بیشتر اکسیدشده و دارای گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار بیشتری هستند. گرافن اکسید تهیه‌شده به‌روش پیشرفته دارای تعداد لایه‌های کمتری است. همچنین، با توجه به حذف سدیم نیترات به‌عنوان یکی از اکسنده‌های اصلی در روش هامرز، تولید گازهای سمی در روش پیشرفته حذف می‌شود. همچنین، ساختارهای تهیه‌شده به‌عنوان پایه کاتالیست در واکنش گوگردزدایی هیدروژنی نفتا مورد بررسی قرار گرفت. فاز فعال فلزی شامل فلزهای کبالت و مولیبدن با نسبت وزنیCo/Mo برابر با 1 (Co) به 4 (Mo) و مقدار کل فلزها برابر با 10% وزنی کاتالیست، با روش تلقیح روی هر دو پایه گرافن اکسید بارگذاری شد. درنهایت، عملکرد کاتالیست‌های تهیه‌شده در واکنش گوگردزدایی هیدروژنی نفتا بررسی شد.

المصادر:

[1] Geim, A.K; Novoselov, K.S.; Nature Materials 6 ,183-191, 2007.

[2] Bolotin K.I.; Sikes, K.J.; Jiang, Z.; Klima, M.; Fudenberg, G.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H.L.; Solid State Communication 146, 351-355, 2008.

[3] Stankovich, S.; Dikin, D.A.; Dommett, G.H.B.; Kohlhaas, K.M.; Zimney, E.J.; Stach, E.A.; Piner, R.D.; Nguyen, S.T.; Ruof, R.S.; Nature 442, 282-286, 2006.

[4] Watcharotone, S.; Dikin, D.A.; Stankovich, S.; Piner, R.; Jung, I.; Dommett, G.H.B.; Evmenenko, G.; Wu, S. E.; Chen, S.F.; Liu, C.P.; Nguyen, S.T.; Ruoff, R.S.; Nano Letters 7, 1888-1892, 2007.

[5] Dikin, D.A.; Stankovich, S.; Zimney, E.J.; Piner, R.D.; Dommett, G.H.B.; Evmenenko, G.; Nguyen, S.T.; Ruoff, R.S.; Nature 448, 457-460, 2007.

[6] Allen, M.J.; Tung, V.C.; Kaner, R.B.; Chemical Review 110,1 32-145, 2009.

[7] Rao, C.N.R.; Sood, A.K.; Subrahmanyam, K.S.; Govindaraj, A.; Angewandte Chemie 48, 7752-7777, 2009.

[8] Soldano, C.; Mahmood, A.; Dujardin, E.; Carbon 48, 2127-2150, 2010. 

[9] Rao, C.N.R.; Sood, A.K.; Voggu, R.; Subrahmanyam, K.S.; Journal of Physical.Chemical Letter 1, 572-580, 2010. 

[10] Dreyer, D.R.; Park, S.; Bielawski, C.W.; Ruoff, R.S.; Chemical Society Review 39, 228-240, 2010.

[11] Hummers, W.S.; Offeman, R.E.; Chemical Society Review 80, 1339-1339, 1958. 

[12] Marcano, D.C.; Kosynkin, D.V. ; Berlin, J.M.; Sinitskii, A.; Sun, Z.; Slesarev, A.; Alemany L.B.; Lu, W.; Tour, J.M.; ACS Nano 4, 4806-4814, 2010.

[13] Du, Q.; Zheng, M.; Zhang, L.; Wang, Y.; Chen, J.; Xue, L.; Dai, W.; Ji, G.; Cao, Journal of Electrochimica Acta 55, 3897-3903, 2010. 

[14] Cullity, B.D.; Stock, S.R.; “Elements of X-ray Diffraction”, Addison-Wesley, USA, 1978.

[15] Ferrari, A.C.; Meyer, J.C.; Scardaci, V.; Casiraghi, C.; Lazzeri, M.; Mauri, F.; Piscanec, S.; Jiang, D.; Novoselov, K.S.; Roth, S.; Geim, A.K.; Physical Review Letter 97, 1874-1901, 2006.

[16] Kaniyoor, A; Baby, T.T; Ramaprabhu, S.; Journal  of Material Chemistry 20, 8467-8469, 2010.

[17] Hajjar, Z.; Kazemeini, M.; Rashidi, A.; Bazmi M.; Catalysis Letters 145, 1660-1672, 2015.

[18] Hajjar, Z.; Kazemeini, M.; Rashidi, A.; Bazmi, M.; Fuel 165, 468-476, 2016.

[19] Hajjar, Z.; Kazemeini, M.; Rashidi, A.; Tayyebi, Sh.; Phosphorus, Sulfur & Silicon 191, 1256-1261, 2016.

[20] Hajjar, Z.; Kazemeini, M.; Rashidi, A.; Soltanali, S.; Bahadoran, F.; Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 123, 144-151, 2017.

[21] Hajjar, Z.; Kazemeini, M.; Rashidi A.; Soltanali, S.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 78, 566-575, 2017.