توزیع اكسید لیتیم روی اسپینل سرامیكی به روش احتراقی-تلقیح برای استفاده در فرآیند ترانس استری فیكاسیون

خلاصه اختراع :

كاتالیست‌های Li2O/MgAl2O4 و CaO/MgAl2O4 برای اولین بار در این اختراع با موفقیت سنتز شدند. اكسید لیتیم و اكسیدكلسیم به روش تلقیح روی اسپینل سرامیكی سنتز شده از روش احتراقی توزیع شدند. برای ارزیابی عملكرد نانوكاتالیست‌های سنتز شده، از آنها برای انجام واكنش ترانس استریفیكاسیون تری گلیسیرید و تولید سوخت سبز از روغن گیاهی برای اولین بار استفاده شد. به این منظور اسپینل سرامیكیMgAl2O4 به روش احتراقی با نسبت سوخت بهینه 1/5 سنتز شد و سپس فازهای فعال Li2O و CaO با نسبت 10% وزنی نسبت به پایه بر روی سطح اسپینل تلقیح شدند. برای تعیین مشخصات نمونه های سنتز شده از آنالیزهای BET-BJH, XRD, FESEM و FTIR استفاده شد. نتایج حاصل از آنالیز XRD سنتز موفققیت آمیز اسپینل منیزیم و همچنین توزیع موفق اكسید لیتیم و اكسید كلسیم روی سطح این پایه اسپینلی را اثبات كرد. آنالیز FESEM ساختار متخلخل و اندازه ذرات نانومتری را برای نمونه مورد ادعا نشان داد. آنالیز FTIR هم ساخت موفق اسپینل منیزیم و توزیع موفق فاز فعال را تایید كرد. با توجه به آنالیز BET-BJH تمامی نمونه ها در دسته مواد مزوحفره طبقه بندی شدند و نمونه مورد ادعا دارای حفراتی به قطر 8/5 نانومتر است. در نهایت برای بررسی كارایی كاتالیست ها در تولید بیودیزل، از همه نمونه ها در شرایط 100 درجه سانتیگراد، نسبت الكل به روغن 12، و 3 درصد وزنی نسبت كاتالیست به خوراك و زمان 3 ساعت تست راكتوری گرفته شد كه نتایج این تست ها انتظارات حاصل از نتایج دیگر آنالیزها را برآورده كرد. این نتایج مشخص كرد كه فاز فعال اكسید لیتیم مشخصات بسیار مناسبی را برای تولید سوخت سبز دارد به طوریكه این كاتالیست در شرایط ذكر شده درصد تبدیل تولید بیودیزل را به 98% رساند. همچنین این كاتالیست قابلیت استفاده مجدد نسبتا خوبی از خود نشان داد و بعد از 6 بار استفاده پیاپی درصد تبدیل به مقدار نسبتا خوب 79% رسید. این موارد نشان دهنده ساخت كاتالیستی بسیار مناسب با قابلیت صنعتی شدن بالا جهت این دسته از فرآیندهاست.