کاتالیست آهن اکسید روی کارآمد و قابل استفاده مجدد برای گوگردزدایی اکسیدی سوخت مدل

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

کاتالیست آهن اکسید روی کارآمد و قابل استفاده مجدد برای گوگردزدایی اکسیدی سوخت مدل

عنوان لاتین

Efficient and Reusable Iron-Zinc Oxide Catalyst for Oxidative Desulfurization of Model Fuel

در این پژوهش، کاتالیست Fe-ZnO سنتز شده بوسیله روش سل-ژل اصلاح شده با نسبت های تغلیظ مختلف Fe (2، 3، 5 wt%) برای گوگردزدایی اکسیدی (ODS) سوخت مدل مورد بررسی قرار گرفته است. روش سل-ژل بدون استفاده از سورفکتانت ها بکار گرفته می شود. ویژگی کاتالیست ها با روش های مختلفی (TGA، XRD، FTIR، جذب فیزیکی N2، XPS، FESEM-EDX و NH3-TPD) تعیین می گردد. نتایج به وضوح نشان دهنده این است که روش سل-ژل روشی مناسب برای سنتز مواد اکسید فلزی بسیار کریستالی با اندازه ذره کوچکتر، مساحت سطح بالاتر و ویژگی های اسیدی قابل تنظیم می باشد. شرایط واکنش ODS و بارگذاری فلز Fe بر بهره وری حذب دی بنزوتیوفن (DBT) اثرگذار است. داده های ODS کاتالیستی بیانگر این است که Fe-ZnO با 5 wt% از کاتالیست Fe قادر به حذف کلی DBT در زمان واکنش کمتر تحت شرایط واکنش معتدل در حضور H2O2 به عنوان اکسیدکننده می باشد. این کاتالیست برای شش چرخه متوالی واکنش بدون مراحل بازتولید قابل استفاده مجدد بوده و خصوصیات کاتالیست بکار رفته با آنالیز XRD و FTIR تأیید می گردد. چرخه کاتالیستی بسته شامل H2O2 به عنوان اکسیدکننده از طریق مسیر مکانیکی پیشنهادی نشان داده می شود.

In this study, Fe-ZnO catalyst synthesized via modified sol–gel technique with different Fe doping ratio (2, 3, and 5) wt % was explored for oxidative desulfurization (ODS) of model fuel. The sol-gel technique was adopted without the use of surfactants. The catalysts were characterized by several means of characterization techniques (TGA, XRD, FTIR, N2- physisorption, XPS, FESEM-EDX and NH3-TPD). The characterization results clearly showed that sol-gel technique is a suitable method to synthesize highly crystalline metal oxide materials with smaller particle size, higher surface area and tunable acidic properties. The ODS reaction conditions and Fe metal loading were found to influence the dibenzothiophene (DBT) removal efficiency. The catalytic ODS data showed that Fe-ZnO with 5 wt % of Fe catalyst is capable in total removal of DBT within shorter reaction time under mild reaction conditions in the presence of H2O2 as an oxidant. The catalyst is reusable for six consecutive cycles of reaction without regeneration steps and the characteristic of spent catalyst was confirmed with XRD and FTIR analysis. The close catalytic cycle involving H2O2 as an oxidant was shown through proposed mechanistic pathway.