وبلاگ

شکل۴-۷- طیف XRD ترکیب (۶%) Co / VPO (II )
۴-۱-۲- مطالعه ی تکنیک SEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات
برای تعیین شکل ظاهری ذرات و مورفولوژی کاتالیزور ها و همچنین تعیین تقریبی اندازه ی ذرات از میکروسکوپ الکترونی(SEM) استفاده شده است. شکل های (۴-۸)، (۴-۹) و (۴-۱۰) نتایج این آنالیز را نشان می دهند. کاتالیزور های تولید شده ذراتی با اندازه و شکل متفاوت می باشند، اما عموما کریستال های خوشه ای و کریستال های صفحه ای یا ورقه ای مانند هستند و اندازه ذرات در محدوده ۳۰۰ تا ۱۵۰۰ نانومتر قرار می گیرد.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(a) (b)
شکل ۴-۸- (a SEMنمونه کاتالیست VPO با بزرگنمایی (۲۰۰۰)SEM (b نمونه کاتالیست VPO با بزرگنمایی (۵۰۰)

(a) (b)
شکل۴-۹- (a SEMنمونه کاتالیست (۳%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (۲۰۰۰)SEM (b نمونه کاتالیست(۳%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (۱۰۰۰)

(a) (b)
شکل۴-۱۰- (a SEMنمونه کاتالیست (۳%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (۲۰۰۰)SEM (b نمونه کاتالیست(۳%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (۱۰۰۰)
۴-۱-۳- شناسایی ساختار کاتالیزور از طریق ترموگراویمتری (^[۶۲]TGA / ^[۶۳]DSC / ^[۶۴]DTA )
از آنالیز ترمو گراویمتری DTA یا TGA نمونه ی پیش ماده ی کاتالیزوری قبل از کلسینه شدن کاتالیزور، می توان از وجود (VO)₂P₂O₇ اطمینان یافت. عموما در این روش ها تغییرات وزن بر اساس تغییرات دما نشان داده می شود. منحنی تجزیه ی حرارتی ممکن است دارای قسمت های گرماگیر که مربوط به حذف آب و یا در دمای بالاتر مربوط به تبدیل فاز است، باشد. آنالیز DSC/ DTA/ TGA برای کاتالیزور بهینهی Co/VPO (I) (3%) قبل از کلسینه شدن انجام شد که نتیجه ی آنالیز در شکل (۴-۱۱) نشان داده شده است.
مطابق با نمودار TGA، با افزایش دما، از دمای C°۱۰۵ تا C°۲۰۴ کاهش وزنی حدود ۵/۳% مشاهده شده است. این کاهش وزن مربوط به حذف رطوبت (بخار آبی که توسط خود نمونه جذب شده است) می باشد. از دمای C°۲۹۷ تا C°۵۲۸، تغییر وزن نمونه در حدود ۲۵/۹% مربوط به از دست دادن آب شبکه ی بلوری و تغییر شکل فاز همی هیدرات VOHPO₄-0.5H₂O به فاز فعال کاتالیزوری (VO)₂P₂O₇ می باشد. همان وری که در نمودار مشخص است، هر دو مرحله ی ذکر شده گرماگیر هستند. از دمای C°۵۳۰ به بالا تغییر وزنی مشاهده نشده، در نتیجه کاتالیزور به ساختار پایدار خود رسیده است.

شکل ۴-۱۱- طیف DTA TGA/DSC/نمونه کاتالیست (۳%) Co / VPO ( I )
۴-۲- تست راکتوری کاتالیزورها
بعد از شناسایی ساختار کاتالیزور Co/VPO (I) (3%) فعالیت این کاتالیزور در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل مورد آزمایش قرار گرفت.

۴-۲-۱- بررسی واکنش اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزورهای VPOو Co / VPO تهیه شده از روش I و II
واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل در حضور اکسنده ی ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید، در حلال استو نیتریل در غیاب کاتالیزور و در حضور کاتالیزور های Co/ VPO تهیه شده از روش های I و II بررسی و درصد تبدیل بنزیل الکل و درصد گزینش پذیری نسبت به بنزآلدهید، بنزیل بنزوآت و بنزوئیک اسید در هر مورد اندازه گیری و در جدول ۴-۱ گزارش شده است. در این جدول (A) بیانگر بنزیل الکل، (B) محصول بنزآلدهید، © استر بنزیل بنزوآت و (D) بنزوئیک اسید می باشد. با توجه به جدول (۴-۱) برای محاسبه ی درصد تبدیل و درصد گزینش پذیری نسبت به محصول ( i ) از روابط زیر استفاده می کنیم:
%Conv = (تعداد مول های اولیه الکل / تعداد مول های الکل واکنش داده) ´۱۰۰
%Selec = (تعداد مول های الکل واکنش / تعداد مول های الکل تبدیل شده به محصول) ´۱۰۰
شرایط واکنش برای داده های به دست آمده در جدول پایین به صورت زیر می باشد:
۵/۷ میلی لیتر حلال، ۱/۰ گرم کاتالیزور، ۱۵ میلی مول (TBHP)، ۱۵ میلی مول بنزیل الکل، دمای رفلاکس C^°۹۰، زمان واکنش ۸ ساعت، ( سرعت همزدن مخلوط واکنش ۷۵۰ دور بر دقیقه).
از جدول (۴-۱) مشخص می گردد که برای کاتالیزور VPO درصد تبدیل کمتری نسبت بهCo/ VPO به دست می آید و نشان می دهد حضور کبالت در کاتالیزور VPO فعالیت کاتالیزوری را افزایش داده است، همچنین کبالت خاصیت تقویت کننده یا Promotor را دارد. با افزایش درصد کبالت این اثر نیز افزایش یافته است، به طوری که کاتالیزور Co/VPO (I) (3%) نسبت به بقیه کاتالیزور ها از فعالیت بالاتری برخوردار می باشد. کاتالیزور Co/VPO (I) (6%) نسبت به کاتالیزورCo/VPO (I) (3%) فعالیت کمتری دارد و ممکن است این نتیجه ناشی از کاهش پراکندگی اجزای کبالت بر روی توده ی VPO و کاهش تعداد مکان های فعال با افزایش درصد کبالت باشد، که باعث کاهش فعالیت کاتالیزور شده است.
جدول ۴-۱- اکسایش بنزیل الکل با اکسید کننده TBHP در حضور کاتالیزورهای VPO و Co/ VPO تهیه شده از روش های I و II