سنتز هیدروترمال یک‏مرحله‏ای غربال مولکولی نانوساختار LaAPSO-34 و توزیع کروم روی آن به‏روش سونوشیمی برای تبدیل اتان به اتیلن در حضور دی‏اکسیدکربن

Abstract

در این تحقیق هیدروژن‌گیری اتان در حضور دی‏اکسیدکربن روی کاتالیست‌های کروم توزیع‏شده روی SAPO-34 به‏روش سونوشیمی و غربال مولکولی نانوساختار LaAPSO-34، با هدف پی بردن به اثرات ماهیت پایه بر خواص فیزیکی- شیمیایی و عمل‏کردی کاتالیست و بررسی ورود فلز لانتانیوم به آن انجام شد. مانند SAPO-34، غربال مولکولی نانوساختار LaAPSO-34 به‏روش هیدروترمال یک‏مرحله‌ای با موفقیت ساخته شد و آنالیزهای XRDا، FESEMا، FTIRا، BET و EDX این امر را تایید کردند. براساس نتایج خصوصیت‏سنجی، وارد کردن فلز لانتانیوم به داخل ساختار SAPO-34، ضمن تکامل بلورینگی، سبب افزایش سطح ویژه SAPO-34 شد که توزیع بهتر ذرات کروم و مورفولوژی سطحی یک‏نواخت‌تری را به‏دنبال داشت. این خواص سطحی مناسب نانوکاتالیست سنتزی وجود ذرات کروم ردوکسی تثبیت‏شده بیش‏تر روی سطح را، در مقایسه با پایه(0.3) SAPO-34، نوید می‌دهند که به کارایی و پایداری چشم‏گیر نانوکاتالیست(0.3)Cr/LaAPSO-34 می‏انجامند. ارزیابی عمل‏کردی نمونه‌ها بیانگر کارایی قابل‏قبول نانوکاتالیست‌های سنتزی است. با تقویت SAPO-34 با فلز لانتانیوم نیز یک پایه بسیار موثر برای کاتالیست‌های کروم‏بنیان در فرآیند هیدروژن‌گیری اکسایشی ایجاد خواهد شد. مشاهده شد که نانوکاتالیست(0.3)Cr/LaAPSO-34 به‏خوبی اتان را در حضور CO2 و در دمای 700ºC، حتی پس از گذشتhr 5 از انجام واکنش، به اتیلن تبدیل می‌کند و راندمان تولید و انتخاب‌پذیری اتیلن به‏ترتیب 45 و 93% است. واضح است که حساسیت کم‏تر به غیرفعال شدن در طول مسیر انجام واکنش ناشی از اثر هم‌افزایی حضور لانتانیوم و انرژی التراسوند بر بهبود پایداری کاتالیست است.