بررسی و بهینه کردن اکسایش تولوئن روی کاتالیست های ناهمگن

در این پایان نامه "اکسایش انتخابی تولوئن بر روی کاتالیست های ناهمگن" بررسی شده است . در بخش نخست کاتالیست های اکسید کبالت بر روی پایه های al2o3 و tio2 برای اکسایش تولوئن در فاز گاز مورد ارزیابی قرار گرفته اند. کاتالیست ها به روش معمول تلقیح و با استفاده از منابع مختلف کبالت تهیه شده اند. هر چند اکسایش انتخابی تولوئن در فاز مایع برای تولید بنزوئیک اسید و بنزآلدئید با این نوع کاتالیست ها با موفقیت انجام شده است ، اما در فاز گاز، تنها مقدار جزئی از این مواد تولید می شود. در بخش دوم اثر وانادیم روی رفتار کاتالیستی کاتالیست های v2o5/tio2 مورد بررسی قرار گرفته است و برای این منظور یک سری از کاتالیست های tivn تهیه شد که درآنها مقدار بارگذاری وانادیم از 0 تا 8 درصد مولی متغیر بود. نمونه ها به روش های bet، xrd و tpr مورد سنجش قرار گرفته اند. مشخص شده است که فعالیت برای اکسایش تولوئن و گزینش پذیری برای تولید فرآورده های حاصل از اکسایش شاخه جانبی حلقه (بنزآلدئید و بنزوئیک اسید) با افزایش بارگذاری وانادیم تا تشکیل یک پوشش تک لایه (tiv4) افزایش می یابد. این افزایش ممکن است ناشی از افزایش غلظت سطحی گونه های مجزای وانادیم که به علت متصل بودن به سطح tio2 به راحتی کاهش می یابند، باشد. در مقادیری بیشتر از مقدار وانادیم لازم برای تشکیل تک لایه، وانادیم اضافی، هم باعث کاهش فعالیت ، و هم گزینش پذیری در اکسایش تولوئن می شود. اثر مولیبدن روی رفتار کاتالیستی کاتالیست های v2o5/tio2 اصلاح شده با مولیبدن در بخش سوم ارزیابی شده است و مشخص شد که کاتالیست های v2o5-moo3/tio2 هم فعالیت و هم گزینش پذیری کمتری نسبت به کاتالیست های v2o5/tio2 مشابه دارند. مولیبدن ممکن است در اینجا مانع ارتباط بین وانادیم و پایه شود که منتج به توزیع ناقص وانادیم می گردد. در بخش چهارم اثرات دما مورد ارزیابی قرار گرفته است که همراه با نتایج نسبتا قطعی بوده است . نتایج این بخش نشان می دهد که بهترین محدوده دمایی برای واکنش یاد شده بین 355 تا 365 درجه سانتیگراد است . و در پایان، اثر پایه بر روی رفتار کاتالیستی بررسی شده است تا بهترین پایه از میان چند پایه مورد بررسی گزینش شود.