تهیه و شناسایی بسترهای کاتالیستی ساپورت شده توسط هتروپلی اسیدها و کاربرد آنها در واکنشهای کاتالیتیکی

در این تحقیق قابلیت جذب هتروپلی اسیدهای مختلف (h3pw12o40، h4siw12o40 و h5simo2vw9o40) برای تثبیت شدن روی پودرهای اکسید فلزی گوناگون (tio2 تجاری، zro2 سل- ژل و هیدروترمال) بررسی گردید. تثبیت شدن هتروپلی اسید روی سطح اکسیدهای فلزی به وسیله ی طیف بینی ir و uv-vis، آنالیز حرارتی و sem بررسی شد. بررسی ها نشان داد tio2 تجاری توانایی جذب هتروپلی اسید را ندارد و در میان پودرهای zro2 مختلف، نمونه ی تهیه شده به روش سل-ژل توانایی بیشتری برای جذب هتروپلی اسید دارد. از طرفی، داده های uv-vis نشان داد هتروپلی اسید h5simo2vw9o40 از کاتالیزگر تهیه شده به روش تلقیح واجذب می شود، اما در مورد کاتالیزگر تهیه شده به روش تلقیح مرطوب واجذبی وجود نداشت. در این راستا zro2 سل- ژل بعد از تلقیح مرطوب با h5simo2vw9o40 برای واکنش کاتالیزی استری شدن n-بوتانول، s-بوتانول و t-بوتانول با اسید استیک گلاسیال استفاده شد. بازده واکنش های آلی به وسیله ی آنالیز gc بررسی شد. در همه موارد، گزینش پذیری استرهای مربوطه 100% بود. شرایط بهینه برای واکنش n-بوتانول با اسید استیک گلاسیال بررسی شد و مشخص گردید دمای °c80، مقدار کاتالیزگر 25/0 گرم و نسبت مولی اسید به الکل 2 بهترین نتایج را بدست می دهد. سایر واکنش ها در این شرایط بهینه انجام شدند. آنالیز gc نشان داد بازده واکنش استری شدن با الکل های مختلف بعد از 24 ساعت به ترتیب زیر است: n-بوتانول(72%)> s-بوتانول(45%)> t-بوتانول(18%). از طرف دیگر خط راست حاصل از رسم (ln(1-conversion نسبت به زمان واکنش برای نسبت های مختلف n-بوتانول به اسید استیک در دمای °c80، نشان داد سینتیک واکنش در این فرآیند کاتالیزی، درجه اول است. بررسی قابلیت بازیابی، نشان داد که کاتالیزگر حداقل بعد از دو سیکل پایدار است.