بررسی اثر پیش ماده بر ویژگی و عملکرد کاتالیستی نانوگاما آلومینای تهیه شده با روش انعقاد قطره‌ای

Abstract

در تهیه گاما آلومینا کروی به روش انعقاد قطره‌ای، همواره از HCl به‌عنوان پیش ماده استفاده می‌شود. در این پژوهش، به مقایسه HCl و HNO₃ به‌عنوان دو پیش ماده کلردار و عاری از کلر پرداخته شد. همچنین، بررسی تأثیر حذف کلر از پیش ماده بر فعالیت و ویژگی کاتالیستی گاما آلومینای تهیه شده به روش انعقاد قطره‌ای اختصاص یافت. نمونه‌های تهیه شده با روش‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی تفکیک انرژی (EDX)، واجذب برنامه‌ریزی‌شده دمایی آمونیاک (NH3-TPD) شناسایی شدند. ریخت‌شناسی نمونه‌ها با میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی (SEM) و عبوری (TEM) انجام و مساحت سطح نمونه‌ها با روش BET و میانگین قطر، حجم و توزیع اندازه حفره‌ها نیز با روش BJH اندازه‌گیری شد. استفاده از HNO₃ سبب کاهش اندازه نانوبلور (از 8 به 6 نانومتر)، گسترده‌ترشدن توزیع اندازه حفره‌ها (از 15-2 به 25-2 نانومتر) و بزرگ‌ترشدن اندازه حفره‌ها شد. فعالیت کاتالیستی نمونه‌های تهیه شده با HNO₃ در واکنش تبدیل متانول به دی‌متیل‌اتر بسیار بالاتر از نمونه‌های تهیه شده با HCl است. به‌طوری‌که در 250 درجه سانتی‌گراد به حالت تعادلی خود رسیده و فعالیت آن‌ها در این دما به‌طور تقریبی دو برابر است. تفاوت‌ها در عملکرد به‌دلیل تفاوت در اندازه نانوبلور، ریخت بلور، ویژگی سطحی و کاهش قدرت اسیدی با توجه به تشکیل کک و وجود کلر به‌عنوان ناخالصی در نمونه‌های تهیه شده است.