بررسی ساخت آزمایشگاهی کاتالیست پالادیوم- طلا بر پایه سیلیکا یا آلومینا، جهت تولید مونو وینیل استات از اکسیداسیون اتیلن و اسید استیک در فاز گازی

منو وینیل استات یک ماده شیمیایی مهم است که از آن برای تولید پلی وینیل استات، پلی وینیل الکل و پلی وینیل بوتیرال استفاده می شود که در تولید چسب، رنگ، رزین، کاغذ، مرکب، و خیلی دیگر از صنایع کاربرد دارد. برای تولید این ماده چند روش وجود دارد، که مهمترین روش تولید آن اکسیداسیون اتیلن و اسید استیک در فاز گاز می باشد. برای انجام این فرآیند معمولاً از کاتالیزور پالادیوم – طلا بر پایه سیلیکا استفاده می شود. بخش مهم یک واکنش در فرآیند صنعتی را کاتالیزورها تشکیل می دهند، از اینرو تهیه و ساخت کاتالیزورها از اهمیت بالایی برخوردارند. از آنجا که پالادیوم و طلا جزء فلزات گرانبها می باشند، از روش تلقیح جهت ساخت کاتالیزور استفاده می¬شود و این فلزات به صورت لایه ای نازک بر سطح پایه رسوب داده می شوند. در این مطالعه برای ساخت کاتالیست مذکور از روش تلقیح و تلقیح پوسته ای به صورت خشک و مرطوب استفاده شده و مراحل ساخت مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول، ساخت پایه کاتالیست به روش قطره- روغن بررسی شد سپس پایه سیلیکاژل به صورت آماده تهیه و روش ساخت کاتالیست ارزیابی گردید. همچنین به عنوان نوآوری در این زمینه، اثر امواج آلتراسونیک بر توزیع ذرات محلول تلقیح شونده، مورد بررسی قرار گرفت و بدین منظور توان و زمان بهینه به ترتیب 390w و 45 دقیقه بدست آمد. به منظور بررسی مورفولوژی و آنالیز عنصری سطح کاتالیزور از آزمایشات sem-edax ، برای بررسی فازهای کریستالی از آزمایش xrd و همچنین برای بررسی اثر امواج آلتراسونیک از میکروسکوپ نوری استفاده شده است. مقایسه روش تلقیح خشک با مرطوب نشان داد، روش تلقیح مرطوب به دلیل توزیع مناسب ذرات کاتالیست و حضور بیشتر پالادیوم در سطح کاتالیست، مناسب تر است. همچنین افزایش زمان تلقیح باعث نفوذ ذرات کاتالیستی به عمق منافذ شده و درصد آنها در سطح کاتالیست کاهش می یابد. افزایش دمای کلسیناسیون نیز باعث ریزتر شدن و توزیع مناسب ذرات کاتالیستی در سطح کاتالیست شده و با توجه به نتایج xrd کریستالیتی با افزایش دما، افزایش می یابد. ضخامت پوسته در روش تلقیح پوسته ای بیشتر از روش تلقیح است و همچنین در روش تلقیح پوسته ای، ضخامت پوسته کاتالیست و درنتیجه درصد پالادیوم در سطح کاتالیست توسط عامل رسوب دهنده سدیم هیدروکسید بیشتر از متا سیلیکات سدیم می باشد. استفاده از امواج آلتراسونیک نیز توزیع و حلالیت ذرات را در محلول تلقیح شونده و سطح کاتالیست افزایش داده و با توجه به نتایج xrd کریستالیتی نیز افزایش می یابد.