تهیه، شناسایی و بررسی عملکرد کاتالیست‌های میکرو/مزوپور Pt/A type-HMS در فرایند تبدیل نرمال‌هپتان

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

نسترن پارسافرد ¹ (استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کوثر بجنورد، خراسان شمالی، ایران)

تاریخ دریافت : 1399/10/05 تاریخ پذیرش : 1399/10/05 تاریخ انتشار : 1399/07/01

کلید واژه: زئولیت, تبدیل, گزینش‌پذیری, چندسازه‌های میکرو/ مزوحفره, همپارها,

چکیده مقاله :

در کار حاضر، رفورمینگ فاز گازی نرمال‎‌هپتان برای بررسی فعالیت کاتالیستی چندسازه‌های میکرو/مزوحفره به کارگرفته شد. اثر ساختار این کاتالیست‌ها بر درصد تبدیل نرمال‎هپتان و گزینش‌پذیری نسبت به فراورده های متفاوت اعم از فراورده های همپار چندشاخه و تک‎شاخه و فراورده‎های کراکینگ بررسی شد. روش‌های شناسایی متفاوت، مانند پراش پرتو ایکس (XRD)، فلوئورسانس پرتو ایکس (XRF)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیف‌سنجی UV–Vis بازتابی پخشیده (UV-Vis DRS)، تجزیه وزن‌سنجی گرمایی/ گرمایی تفاضلی (TGA/DTA) و اندازه‌گیری‌های جذب-واجذب نیتروژن برای شناسایی کاتالیست‌ها استفاده شدند. فعالیت و پایداری کاتالیستی در تبدیل نرمال‌‎هپتان برای مواد چندسازه پلاتین‎دارشده میکرو/ مزوحفره تشکیل‎شده از بخش مزوحفره ای HMS (سیلیکا مزوحفره ای شش وجهی) و بخش میکروحفره ای زئولیت‎های A شامل A۳، A۴ و A۵، بسیار نزدیک به هم بود. هرچندکه، نتایج نشان داد گزینش‌پذیری نسبت به تشکیل همپارها به‎‌طور عجیبی برای کاتالیست چندسازه Pt/4A-HMSبالا است. نتایج نشان می‌دهند که عامل مؤثر بر عملکرد کاتالیستی، مقدار آلومینیم (یا نسبت Si/Al) موجود در ساختار کاتالیست‌های تهیه‎شده است.

چکیده انگلیسی:

In present work, the gas phase reforming of normal heptane was used to study the catalytic activity of micro/mesoporous composites. The influence of the structures of these catalysts on the normal heptane conversion and the selectivity to various products including multi and mono branched isomers and cracking products was studied. Various characterization techniques, i.e., X-ray diffraction (XRD), X-ray florescence (XRF), Fourier transform infrared (FTIR), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS), thermogravimetry and differential thermal analyzer (TGA/DTA), and nitrogen adsorption-desorption measurements were used for characterization of the catalysts. The catalytic activity and stability in normal heptane reforming for platinated composite materials consisting of HMS mesopore section (hexagonal mesoporous silica) and microspore section of series A zeolites including 3A, 4A, and 5A, were very close to each other. However, the results show that the selectivity toward the formation of isomers is remarkably high for Pt/4A-HMS composite catalyst. The results show that the effective parameter on catalytic performance is the aluminum amount (or Si/Al ratio) in the structure of the prepared catalysts.

منابع و مأخذ:

[1] Peyrovi, M.H.; Parsafard, N.; Sajedi, A.; J. Sci., Islamic Repub. Iran. 31(1), 25-31, 2020.

[2] Peyrovi, M.H.; Parsafard, N.; Peyrovi, P.; Ind. Eng. Chem. Res. 53(37), 14253-14262, 2014.

[3] Gabruś, E.; Nastaj, J.; Tabero, P.; Aleksandrzak, T.; Chem. Eng. J. 259, 232-242, 2015.

[4] Barkat, M.; Nibou, D.; Amokrane, S.; Chegrouche, S.; Mellah, A.; C.R. Chim. 18(3), 261-269, 2015.

[5] Wu, Y.; Li, C.; Bai, J.; Wang, J.; Results Phys. 7, 1616-1622, 2017.

[6] Hu, X.; Bai, J.; Hong, H.; Li, C.; Microporous Mesoporous Mater. 228, 224-230, 2016.

[7] Volli, V.; Purkait, M.K.; J. Hazard. Mater. 297, 101-111, 2015.

[8] Parsafard, N.; Peyrovi, M.H.; Rashidzadeh, M.; Microporous Mesoporous Mater. 200, 190-198, 2014.

[9] Parsafard, N.; Peyrovi, M.H.; Parsafard, Na.; Chin. Chem. Let. 28(3), 546-552, 2017.

[10] Parsafard, N.; Peyrovi, M.H.; Parsafard, Ni.; React. Kinet. Mech. Catal.; 120(1), 231-246, 2017.

[11] Parsafard, N.; Asil, A.G.; Mirzaei, Sh.; RSC Adv. 10, 26034-26051, 2020.

[12] Reed, T.B.; Breck, D.W.; J. Am. Chem. Soc. 78(23), 5972-5977, 1956.

[13] Wang, W.; Feng, Q.; Liu, K.; Zhang, G.; Liu, J.; Huang, Y.; Solid State Sci. 39, 52-58, 2015.

[14] Çıçek, E.; Dede, B.; Acta Phys. Pol., A 4(125), 872-874, 2014.

[15] Lopez, T.; Villa, M.; Gomez, R.; J. Phys. Chem. 95(4), 1690-1693, 1991.

[16] Parsafard, N.; Peyrovi, M.H.; Jarayedi, M.; Energy Fuels. 31(6), 6389-6396, 2017.