1-8. تیتانیوم دی اکسید……………………………………………………………………………………………………………………………10
1-9. فوتوکاتالیزور TiO2 در مقیاس نانو……………………………………………………………………………………………………10
1-10. مکانیسم تخریب فوتوکاتالیستی تیتانیوم دی اکسید…………………………………………………………………….11
1-11. بهبود کارایی و واکنش پذیری تیتانیوم دی اکسید………………………………………………………………………..14
1-12. فوتوکاتالیز………………………………………………………………………………………………………………………………………..17
1-13. انواع کاتالیزورهای نیمه رسانا (فوتوکاتالیزور)…………………………………………………………………………………17
1-14. روشهای مشخصهیابی نانوذرات……………………………………………………………………………………………………..18
1-14-1. آنالیز میكروسكوپ الكترونی………………………………………………………………………………………………………18
1-14-2. آنالیز ساختاری…………………………………………………………………………………………………………………………..20
1-14-3. آنالیز مورفولوژی…………………………………………………………………………………………………………………………21
1-15. تاریخچه پیدایش زئولیتها…………………………………………………………………………………………………………….22
1-16. ساختمان زئولیتها…………………………………………………………………………………………………………………………22
1-17. تخلخل زئولیتها…………………………………………………………………………………………………………………………….24
1-18. ویژگی و موارد استفاده از زئولیتها……………………………………………………………………………………………….24
1-19. خواص زئولیتها……………………………………………………………………………………………………………………………..25
1-20. انواع زئولیتها…………………………………………………………………………………………………………………………………25
1-20-1. زئولیتهای طبیعی…………………………………………………………………………………………………………………….25
1-20-2. زئولیتهای سنتزی…………………………………………………………………………………………………………………….26
1-21. پارامترهای مؤثر بر سنتز زئولیت……………………………………………………………………………………………………26
1-22. سنتز نانو بلورهای زئولیت……………………………………………………………………………………………………………….28
1-22-1. سنتز نانو بلورهای زئولیت با استفاده از ژل و محلول شفاف……………………………………………………..28
1-22-2. سنتز نانو بلورهای زئولیت در فضای بسته…………………………………………………………………………………29
1-23. راکتورهای شیمایی…………………………………………………………………………………………………………………………29
1-24. راکتورهای ناپیوسته (Batch)…………………………………………………………………………………………………………30
1-25. فوتوراکتور………………………………………………………………………………………………………………………………………..31
1-25-1. انواع راکتورهای فوتوکاتالیستی………………………………………………………………………………………………….31
1-25-2. راکتورهایTiO2 Slurry ……………………………………………………………………………………………………………32
1-25-3. راکتورهای فوتوکاتالیستی Immobilized با TiO2 تثبیت شده……………………………………………….33
1-26. مختصری در مورد گوگرد، خواص آن…………………………………………………………………………………………….33
1-27. مضرات گوگرد و دلایل حذف آن…………………………………………………………………………………………………..34
1-28. گوگرد در سوخت های گازوئیلی…………………………………………………………………………………………………….35
1-29. گوگرد در سوخت بنزین…………………………………………………………………………………………………………………35
1-30. اهمیت گوگردزدایی………………………………………………………………………………………………………………………..36
1-31. بررسی نقش واکنشهای حرارتی و کاتالیستی در فرآیند گوگردزدایی…………………………………………38
1-32. دلایل مطرح شدن روشهای فوتوکاتالیستی اکسیداسیونی گوگردزدایی……………………………………..39
1-33. هدف از اجرای این تحقیق……………………………………………………………………………………………………………..40
فصل دوم: مروری بر متون گذشته
2-1. مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………42
2-2. اثر میزان گوگرد موجود در سوختهای مصرفی بر تشکیل ترکیبات آلاینده………………………………….43
2-3. قوانین جهانی برای میزان گوگرد مجاز سوختهای تولیدی پالایشگاهها………………………………………..45
2-4. استانداردها و میزان گوگرد سوختهای تولیدی پالایشگاههای ایران……………………………………………..46
2-5. توزیع ترکیبات گوگردی در سوختهای تولیدی پالایشگاهها…………………………………………………………46
2-6. روشهای مختلف گوگردزدایی………………………………………………………………………………………………………….47
2-7. گوگردزدایی با استفاده از هیدرژن (HDS)………………………………………………………………………………………48
2-7-1. واکنشپذیری ترکیبات گوگردی در HDS………………………………………………………………………………….49
2-8. گوگردزدایی بدون استفاده از هیدرژن………………………………………………………………………………………………50
2-9. گوگردزدایی فوتوکاتالیستی………………………………………………………………………………………………………………50
فصل سوم: مواد و روشها
3-1. دستگاهها و وسایل مورد استفاده در آزمایشگاه…………………………………………………………………………………59
3-2. مواد شیمیایی مورد استفاده در آزمایشگاه…………………………………………………………………………………………60
3-3. روش انجام آزمایشات………………………………………………………………………………………………………………………….62
3-3-1. نانو فوتوکاتالیستهای مورد استفاده……………………………………………………………………………………………..62
3-3-2. آمادهسازی پایه : سنتز نانوزئولیت فوجاسیت NaX……………………………………………………………………..64
3-3-3. روشهای سنتز و مشخصهیابی نانوفوتوکاتالیستها………………………………………………………………………65
3-4. تعیین Band-gap………………………………………………………………………………………………………………………………..99
3-5. فرآیندهای فوتوکاتالیستی………………………………………………………………………………………………………………….100
3-6. خوراک مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………………….100
3-7. فوتوراکتور طراحی شده……………………………………………………………………………………………………………………..101
3-8. آنالیز خوراک و محصولات………………………………………………………………………………………………………………….103
3-9. کالیبراسیون دستگاه کروماتوگرافی گازی………………………………………………………………………………………….105
3-9-1. رسم منحنی کالیبراسیون……………………………………………………………………………………………………………..105
یک مطلب دیگر :
3-10. روش انجام تستهای گوگردزدایی فوتوکاتالیستی………………………………………………………………………….108
3-11. مطالعهی ایزوترمیک فرآیند…………………………………………………………………………………………………………….109
3-12. مطالعهی سینتیک فرآیند……………………………………………………………………………………………………………….137
3-13. بررسی عملکرد فوتوکاتالیست Pcat(29) درگوگردزدایی نمونهی واقعی……………………………………….140
فصل چهارم: نتایج
4-1. سنتز و مشخصهیابی نانوزئولیت فوجاسیت NaX ……………………………………………………………………………..143
4-1-1. تأثیر پارامترهای مختلف در سنتز زئولیت NaX ………………………………………………………………………….143
4-1-2. تفسیر نتایج آنالیزهای مشخصهیابی نانوزئولیت فوجاسیت NaX…………………………………………………145
4-2. تفسیر و تجزیه، تحلیل نتایج آنالیزهای مشخصهیابی نانوفوتوکاتالیستها……………………………………….148
4-2-1. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(1)……………………………………………………………..148
4-2-2. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(2)…………………………………………………………….149
4-2-3. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(3)…………………………………………………………….150
4-2-4. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(5)…………………………………………………………….152
4-2-5. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(12)………………………………………………………….153
4-2-6. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(14)………………………………………………………….154
4-2-7. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(16)………………………………………………………….155
4-2-8. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(19)………………………………………………………….157
4-2-9. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(23)………………………………………………………….159
4-2-10. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(24)……………………………………………………….161
4-2-11. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(25)………………………………………………………..162
4-2-12. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(26)………………………………………………………..163
4-2-13. تفسیر نتایج مشخصهیابی برای فوتوکاتالیست Pcat(29)………………………………………………………..166
4-3. تفسیر نتایج حاصل از اندازهگیری Band-gap…………………………………………………………………………………172
4-4. درصد تبدیل…………………………………………………………………………………………………………………….173
4-5. بررسی تاثیر پارامترهای مؤثر در بازده فرآیند گوگردزدایی اکسایشی فوتوکاتالیستی……………………173
4-6. تفسیر نتایج سایرآزمایشات فوتوراکتوری گوگردزدایی…………………………………………………………………….188
4-6-1. نتایج حاصل از آزمایشات گوگردزدایی با فوتوکاتالیستهای گروه (الف)……………………………………188
4-6-2. نتایج حاصل از آزمایشات گوگردزدایی با فوتوکاتالیستهای گروه (ج)………………………………………191
4-6-3. مقایسهی میان کل فوتوکاتالیستهای Loading در گوگردزدایی……………………………………………..193
4-6-4. نتایج حاصل از آزمایشات گوگردزدایی با فوتوکاتالیستهای گروه (د)……………………………………….193
4-6-5. نتایج حاصل از آزمایشات گوگردزدایی با فوتوکاتالیستهای گروه (ه)……………………………………….195
4-6-6. نتایج حاصل از آزمایشات گوگردزدایی با فوتوکاتالیستهای گروه (ت)……………………………………..199
4-7. تعیین نوع فرآیند به کار گرفته شده در این تحقیق جهت گوگردزدایی………………………………………..203
4-8. محاسبهی ممان دوقطبی به روش تئوری شیمی کوانتومی……………………………………………………………204
4-9. آنالیز خوراک و محصولات……………………………………………………………………………………………………………….205
4-9-1. چگونگی تفسیر نتایج کمی به دست آمده از دستگاه GC-MS………………………………………………..205
4-9-2. چگونگی تفسیر نتایج کیفی حاصل از آنالیز GC-MS……………………………………………………………….206
4-10. مطالعات سینتیکی واکنش……………………………………………………………………………………………………………210
4-10-1. بررسی تطابق با مدلهای سینتیکی………………………………………………………………………………………..214
4-11. تفسیر نتایج آزمایشهای گوگردزدایی نمونه واقعی گازوئیل………………………………………………………214
فصل پنجم: بحث و پیشنهادات
5-1. نتیجهگیری…………………………………………………………………………………………………………………………………….218
5-2. پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………221
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….222
خلاصه انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………233
ضمایم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..235
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1. انرژی فاصلۀ نواری مورد نیاز برای برانگیختگی نیمه هادیها…………………………………………….9
جدول 2-1. ساختار مولکولی ترکیبات گوگردی و مکانیسم گوگردزدایی آنها…………………………………….49
جدول 3-1. مشخصات اکسیدانت H2O2………………………………………………………………………………………………..60
جدول 3-2. مشخصات نانوفوتوکاتالیستTiO2 (P25) مورد استفاده در آزمایش…………………………………61
جدول 3-3. لیست فوتوکاتالیستهای سنتز شده جهت گوگردزدایی ترکیبات نفتی………………………………………63
جدول 3-4. نتایج آنالیز XRF برای فوتوکاتالیستهای سنتز شده گروه (الف)……………………………………..68
جدول 3-5. نتایج آنالیز XRF برای فوتوکاتالیستهای سنتز شده گروه (د)………………………………………..77
جدول 3-6. خواص فیزیکی- شیمیایی اجزای خوراک مورد استفاده……………………………………………………101
جدول 3-7. نتایج اندازهگیری گوگرد کل، با دستگاه Total Sulfur X-ray Analyzer………………………141
جدول 4-1. شرایط سنتز برای نمونههای مختلف نانوزئولیت NaX……………………………………………………..143
جدول 4-2. نتایج به دست آمده از آنالیز BET/BJH……………………………………………………………………………169
[پنجشنبه 1399-08-01] [ 10:26:00 ق.ظ ]
|