در این پژوهش پس از بررسی اهمیت اقتصادی فرآیند تولید مستقیم الفین های سبک از متانول، مدل سازی غیر فعال شدن بستر کاتالیست تبدیل متانول به الفین های سبک روی کاتالیست ساپو-34 راکتور بستر ثابت با رویکرد پرکولاسیون برای یک سینتیک تفصیلی، شامل واکنش های اولیه و ثانویه ارایه شده است.شبیه سازی در دو سطح دانه کاتالیستی و طول بستر کاتالیستی انجام پذیرفت. بر خلاف دیگر پژوهش ها که افت فعالیت بستر کاتالیستی و در حقیقت ثابت های سرعت واکنش ها در سینتیک را به عنوان تابعی از حجم کک ته نشست شده درون حفره های کاتالیست ها در نظر می گیرند، در این پژوهش اثر حفره های در دسترس و رسانایی نسبی در ساختار متخلخل کاتالیست با در نظر گرفتن ارتباط حفره ها به صورت شبکه بث با عدد همسایگی 3 و با استفاده از نظریه پرکولاسیون، به صورت مستقیم وارد موازنه های جرم و انرژی شده است. پیش بینی افت فعالیت بستر کاتالیستی با زمان در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی درمورد واکنش دهنده ها و محصولات هم خوانی بسیار خوبی نشان داد. ثابت های سرعت واکنش های مدل سینتیکی به دست آمدند. نمودارهای کک گرفتگی بیانگر تشکیل جبهه واکنش با پهنای کمتر از طول راکتور در سرعت فضاییh-11خوراک، فشار bar 25/1 و دمای k723 است. اثر پارامترهای فشار، همسایگی شبکه، اندازه دانه کاتالیست، ضریب نفوذ موثر، سرعت فضایی و مقدار گاز خنثی همراه با خوراک ورودی بر نتایج شبیه سازی شیب افت فعالیت بررسی شدند.

در دو دهه ی گذشته، پیشرفت های چشم گیری در زمینه ی سنتز دسته ی نوینی از مواد متخلخل منظم برای استفاده در فرآیند گوناگون از جمله کاتالیزگری و جداسازی انجام گرفته است. در این میان، مواد منظم مزومتخلخل با دیواره های حاوی تخلخل میکرو موادی بسیار نوید بخش می باشند. در این پژوهش، ماده ی سیلیکایی مزومتخلخل منظم sba-15 با دیواره های ضخیم حاوی تخلخل میکرو مورد توجه قرار گرفته است. مساحت بالای سطح ویژه، تخلخل زیاد، توزیع باریک و قابل کنترل اندازه ی حفره، مقاومت مکانیکی و حرارتی مناسب از جمله ویژگی های ماده ی sba-15 می باشند. در حقیقت، دستیابی به مورفولوژی های مطلوب ماده ی sba-15 از طریق انتخاب هوشمندانه ی پارامترهای سنتز امکان پذیر است. شناسایی پارامترهای تاثیرگذار بر خواص ساختاری و بافتی سیلیکای sba-15 با بررسی اثر عوامل گوناگون سنتز از جمله سرعت همزدگی (قبل و بعد از افزودن ماده ی teos)، دما و مدت زمان مراحل سنتز، نسبت مولی سیلیکا/ماده ی فعال سطحی، غلظت hcl، نوع منبع سیلیکونی و افزودنی های الکلی انجام گرفته است. سنتز sba-15 در دمای واکنش oc40 و مدت زمان عمل آوری کوتاه 4 ساعت منجر به شکل گیری ساختار بسیار منظم sba-15 شده است. بعلاوه، افزایش مدت زمان گرمابی تا 24 ساعت باعث بهبود نظم ساختار می شود. نتایج نشان می دهند که افزایش سرعت همزدگی منجر به تغییر مورفولوژی ذرات sba-15 از حالت رشته ای به ذرات منظم لوبیا- شکل با سطح ویژه ی زیاد می شود. علاوه بر این، ذرات سیلیکایی کرم- مانند نیز با افزایش نسبت مولی سیلیکا/ p123 قابل دستیابی است. در محیط سنتز با غلظت پائین اسید (5/0 مولار)، نمونه ی بدست آمده با مدت زمان عمل آوری 12 ساعت و گرمابی 12 ساعت بهترین کیفیت ماده ی sba-15 را از لحاظ شیمی سطح و نظم ساختاری در مقایسه با نمونه های متداول sba-15 دارد. علاوه بر این، نمونه ی حاصل از خاکستر پوست برنج در اسیدیته ی 3 مولار از لحاظ بازده و نظم ساختاری مشابه با نمونه ی متداول sba-15 است. پیامد تاثیر الکل ها بر مورفولوژی sba-15 در محیط سنتز بستگی به میزان نفوذ بخش آلی آن ها در بخش آبگریز مایسل ها دارد. نتایج نشان می دهند که دو الکل 1- بوتانول و ترشیو- بوتانول در محیط سنتز sba-15 به عنوان مواد فعال سطحی کمکی عمل می کند. استفاده از این دو الکل در محیط سنتز به تولید ذرات سیلیکایی رشته ای، کروی وحلزونی- شکل ختم شده است. در حالیکه، الکل متانول به عنوان حلال کمکی عمل می کنند. نمونه های تولید شده با استفاده از آنالیزهای xrd ، sem، tem، ftir و bet مورد بررسی قرار گرفته است.

مواد مزوروزن، ذرات متخلخلی هستند که اندازه ی حفرات آن ها بین 2 تا 50 نانومتر است. mcm-41 یکی از این مواد است که دارای ویژگی های مهمی مثل مساحت سطحی و حجم حفرات بالا، اندازه ی حفرات یکنواخت و قابل تنطیم و همچنین مقاومت گرمایی زیاد می باشد. سنتز، بهینه سازی و شناسایی مواد مزوروزن جدید مثل mcm-41 به دلیل کاربردهای فراوان آن در کاتالیزگری، جذب و ... به سرعت در حال گسترش است. در این پژوهش سنتز مزوروزن mcm-41 با روشی سریع و آسان، تحت شرایط بازی و اسیدی و با استفاده از ستیل تری متیل آمونیوم برماید (ctab) به عنوان ماده ی فعال سطحی و تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) به عنوان منبع تولید سیلیکا، انجام شد و نتایج آن ارائه شده است. در محیط بازی متغیرهایی مثل نسبت مولی ctab / sio2 وnh4oh / h2o در محلول اولیه، زمان واکنش، دمای واکنش و عملیات گرمابی، دور همزن و اثر افزودنی هایی مثل ترشیو بوتانول (tba) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در روش اسیدی نیز چند نمونه سنتز شد. در پایان نیز دو نمونه تحت شرایط بهینه سنتز شد. نمونه-های تهیه شده با استفاده از آنالیزهای xrd، tem، sem و جذب همدمای گاز نیتروژن (تخلخل سنجی) مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که متغیرهای سنتز، کمیت و کیفیت محصول نهایی را تحت تأثیر قرار می دهند. مشاهده شد که نسبت مولی nh4oh / h2o و افزودن ترشیو بوتانول اثر زیادی روی بازده ی تولید mcm-41 می گذارند بطوریکه با تنظیم این دو متغیر بازده 34 درصد افزایش یافت. همه ی متغیرها روی بلورینگی و نظم محصول نهایی تأثیرگذار هستند. همچنین تقریباً همه ی متغیرها در تعیین مورفولوژی و اندازه ی ذرات mcm-41 اثرگذار هستند ولی اثر دمای واکنش در این مورد بیشتر بود بطوریکه با کاهش دمای واکنش اندازه-ی ذرات محصول رشد بسیار زیادی داشتند. خواص بافتی محصول نهایی نیز تحت تأثیر متغیرهای واکنش، تغییرهایی داشت اما تغییرات آن در نمونه ی بهینه یافته بیشتر بود بطوریکه با بهینه سازی عوامل، متوسط قطر حفرات رشد 25 درصدی داشت.

سوخت های فسیلی رایج ترین منابع انرژی در جهان محسوب می شوند. رشد صنعت و تکنولوژی، افزایش تقاضا برای مصرف انرژی، کاهش ذخایر سوخت های فسیلی و افزایش قیمت آن ها منجر به مطرح شدن مساله-ی یافتن سوخت جایگزین شد. سوخت زیستی ها از جمله گزینه های مناسبی هستند که به عنوان سوخت جایگزین پیشنهاد شدند. بیواتانول و بیودیزل رایج ترین سوخت های زیستی هستند که در این بین بیودیزل بیشتر مورد توجه قرار گرفته شده است. تولید تجاری این سوخت از طریق واکنش ترانس استریفیکاسیون بین تری گلیسیرید و الکل در حضور یک کاتالیست قلیایی همگن (مایع) انجام می گیرد. محدودیت های ناشی از مصرف کاتالیست های قلیایی همگن، منجر به بررسی، سنتز و استفاده از کاتالیست های ناهمگن (جامد) شد. در این پژوهش، کاتالیست های ناهمگن پایه دار k/sno2 و k/sno2-sba-15 سنتز و به منظور تولید بیودیزل از روغن گیاهی مورد استفاده و بررسی قرار گرفت. پایه ی کاتالیست های سنتز شده خاصیت اسیدی داشته و به منظور افزایش فعالیت و کارایی کاتالیست، پتاسیم (یک فلز فعال قلیایی) روی پایه ها نشانده شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف از قبیل میزان بارگذاری فلز روی پایه ی کاتالیست، نسبت مولی الکل به روغن، غلظت کاتالیست، دما و زمان واکنش بر بازده ی واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور این کاتالیست-ها بررسی شد. برای کاتالیست k/sno2، نسبت 2:1 k:sn =، غلظت wt% 3 کاتالیست (بر مبنای وزن روغن)، دمای °c 65، نسبت مولی 12:1 الکل به روغن و مدت زمان 5/1 ساعت به عنوان شرایط بهینه ی انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون در نظر گرفته شد. بازده ی حاصل از انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور این کاتالیست 97% محاسبه شد. همچین ویژگی های سوخت تولید شده در حضور این کاتالیست از قبیل چگالی، ویسکوزیته، عدد ستان و نقطه ی فلش محاسبه شد. مقادیر محاسبه شده برای پارامترهای ذکر شده مطابق با مقادیر استاندارد گزارش شده بود. پایه ی کاتالیست k/sno2-sba-15 (sno2-sba-15) به سه روش مختلف و با نسبت های مولی مختلف 20، 5 si/sn = تهیه شده و مقادیر مختلفی از پتاسیم با پیش ماده های مختلف (koh، k2co3) روی پایه های سنتز شده بارگذاری شد. کارایی این کاتالیست در شرایط مشابه با کاتالیست k/sno2 بسیار ناچیز (تقریبا کمتر از 10 درصد) بود. افزایش دما و زمان واکنش منجر به افزایش بازده ی واکنش در حضور کاتالیست k/sno2-sba-15 شد. اما تولید بیودیزل با استفاده از کاتالیست k/sno2 از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر است. کاتالیست های تولید شده با استفاده از آنالیزهای xrd و bet و فاز بیودیزل تولیدی با استفاده از آنالیز کروماتوگرافی گازی مورد بررسی قرار گرفتند.

در این مطالعه پلیمریزاسیون دوغابی پلی اتیلن سنگیندر حضور کاتالیزورهای غیر همگن زیگلر-ناتا با استفاده از روش توزیع آنی و به کمک معادلات ممان هامدل سازی شده است. واکنش هایفعال سازی،شروع، انتشار، انتقال زنجیر و غیر فعال سازیدر مدل سینتیکی در نظر گرفته شده است. با استفاده از معادلات سرعت و فرضیات لازم، الگوریتمی جامع برای به دست آوردن کلیه پارامترهای سینتیکی پلیمریزاسیون پلی اتیلن سنگین ارائه شده است. پارامترهایی که توسط این الگوریتم محاسبه می شوندعبارت اند از: ممان های صفرم تا دوم برای پلیمرهای زنده و مرده، غلظت زنجیره های پلیمری، غلظت های بهینه مونومر، کوکاتالیست، هیدروژن و ... . این الگوریتم برای توزیع های جرم مولکولی تک قله ای و دو قله ای برای سیستم های تک راکتوری و دو راکتوری اعمال شده و نتایج مطلوبی به دست آمده است یکی از پارامترهای مهم در این مدل سازی تعداد بهینه سایت های فعال کاتالیست می باشد، که تعداد آن برای حالت تک راکتوری و دو راکتوری به ترتیب 5 و 6 محاسبه گردیده است. کلیه پارامترهای حاصل از این مدل، انطباق خوبی با داده های تجربی از خود نشان داده اند.

برای بررسی توانایی tio2 در تخریب ساختار فنل از ماده فعال سطحی پلورونیک پی-123، پلورونیک اف-127 و سی تب استفاده شد. همچنین کاتالیست نوری m-tio2 ساخته و اثر آن بر تخریب ساختار فنل در آب بررسی شد. در قسمت دیگر از پایه sba-15 استفاده و کاتالیست ti-sba-15 ساخته و اثر آن بر تخریب فنل بررسی شد.