لیست اختراعات با مالکیت
ندا وردست
2 عدد
با در نظر گرفتن مشكلات زيستمحيطي موجود و لزوم استفاده از سوختهاي تجديدپذير مانند بيوديزل، سري نانوكاتاليستهاي Ca(X)/Al-MCM-41 با مقادير 30و 20، 10X= (درصد وزني كلسيم) جهت استفاده در فرآيند توليد بيوديزل سنتز شدند. با توجه به اينكه نوع و روش سنتز كاتاليست در تعيين كيفيت بيوديزل نقش مهم و اساسي دارد، ماده MCM-41 با داپينگ فلز آلومينيوم در ساختار آن و با نسبت مولي 50%Si/Al=، به عنوان پايه كاتاليستي و اكسيد فلز كلسيم به عنوان فاز فعال انتخاب، و سنتز نانوكاتاليستها با تابش امواج اولتراسوند به محلول سنتز در مرحله بارگذاري فاز فعال انجام شد تا خواص مطلوب و منحصر به فردي در كاتاليستها ايجاد شود. نمونه Ca(20)/Al-MCM-41 علاوه بر روش سونوشيمي، به روش تلقيح نيز سنتز شد تا تفاوتهاي سونوسنتز و تلقيح فاز فعال بررسي شود. نانوكاتاليستهاي سنتز شده، به كمك آناليزهاي XRD، FESEM، EDX، TEM، BET و FTIR تعيين خصوصيت و مشخصه يابي شدند. نتايج آناليز XRD تشكيل فازهاي كريستالي CaO و MCM-41 را بدون وجود آلودگي در ساختار نانوكاتاليستها نشان ميدهد. اثبات ابعاد نانومتري، مورفولوژي يكنواخت و همگن نانوكاتاليستهاي سونوسنتز شده نيز با تحليل تصاوير حاصل از آناليز FESEM انجام شد. همچنين پراكندگي بهتر ذرات در نمونه Ca(20)/Al-MCM-41سنتز شده با امواج اولتراسوند، به كمك آناليزهاي FESEM، TEM و EDX مشخص شد. در نهايت سطح ويژه در دسترس هريك از نانوكاتاليستها با استفاده از آناليز BET محاسبه شده و گروههاي عاملي موجود در ساختار نانوكاتاليست Ca(30)/Al-MCM-41 با تعميم آن به تمام نمونهها، توسط طيف سنجي مادون قرمز تعيين شد. ارزيابي عملكرد نانوكاتاليستهاي سنتز شده، طي واكنش ترانس استريفيكاسيون و در شرايط ثابت (دما=70 درجه سانتي گراد، نسبت مولي متانول به روغن=12و درصد وزني كاتاليست نسبت به خوراك=6) براي تمام نمونه ها انجام شد. كيفيت بيوديزل توليد شده در هر واكنش و در نتيجه ميزان تبديل تريگليسريد به بيوديزل به وسيله دستگاه كروماتوگرافي گاز تعيين شد كه نتيجه آن تبديل بيش از 84 درصدي براي واكنش كاتاليز شده با نمونه Ca(30)/Al-MCM-41 بود.
در اين اختراع، نانوكاتاليستهاي CeO2(X%)/ZnO با مقادير %50 و 20، 10، 5 = X براي اولين بار به روش سونوهيدروترمال سنتز شده و خواص فيزيكي و شيميايي آنها توسط آناليزهاي XRD، FESEM، TEM، EDX، BET-BJH، FTIR و TPD-NH3 تعيين گرديده است. به منظور مطالعه تاثير اولتراسوند بر خواص نانوكاتاليستها، نمونه CeO2(20%)/ZnO بدون استفاده از امواج اولتراسوند نيز سنتز شد. نانوكاتاليستهاي سنتز شده تحت دماي 110 درجه سانتيگراد، نسبت مولي متانول به روغن 12 و بارگذاري 5 درصد وزني كاتاليست، به مدت 3 ساعت براي توليد بيوديزل از روغن پسماند آشپزي بكار گرفته شدند. نتايج آناليزهاي مشخصهيابي نشاندهنده تشكيل كريستالهاي CeO2 و ZnO، افزايش سطح ويژه و حجم حفرات نانوكاتاليستها و همچنين، افزايش تعداد سايتهاي اسيدي با بارگذاري CeO2 بر روي ZnO است. همچنين، توزيع مناسب ذرات، سايتهاي اسيدي و حفرات در نانوكاتاليست (CeO2(20%)/ZnO (SH كه به كمك امواج اولتراسوند سنتز شده است، به دست آمد. نتيجه تستهاي راكتوري نشاندهنده بالاترين ميزان تبديل روغن پسماند به بيوديزل در حضور (CeO2(20%)/ZnO (SH است كه در حدود 93% برآورد شده است. به منظور مطالعه ميزان پايداري نانوكاتاليست و تاثير امواج اولتراسوند در افزايش پايداري، نانوكاتاليستهاي (CeO2(20%)/ZnO (H و (CeO2(20%)/ZnO (SH در پنج واكنش متوالي با خوراك تازه مورد ارزيابي قرار گرفتند و نانوكاتاليست (CeO2(20%)/ZnO (SH با تبديل %86/5 پايداري قابل قبولي را نشان داد.
موارد یافت شده: 2