تحقیق درمورد کبالت و کادیم 17 ص

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درمورد کبالت و کادیم 17 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

کبالت

اطلاعات اولیه

کبالت ، عنصر شیمیایی است که با نشان Co و عدد اتمی 27 در جدول تناوبی قرار دارد.

تاریخچه

کبالت و ترکیبات آن در دوران باستان شناخته شد که برای آبی کردن رنگ شیشه از آنها استفاده می‌کردند. "George Brand" به خاطر کشف کبالت شهرت یافت. تاریخ کشف این عنصر در منابع مختلف ، متفاوت است، اما این کشف بین سالهای 1730 و 1737 اتفاق افتاده است. او موفق به اثبات این نکته شد که منبع رنگ آبی شیشه‌ها کبالت است. قبلا" بیسموت همراه کبالت را عامل رنگ آبی شیشه‌ها می‌دانستند.

در خلال قرن نوزدهم ، کبالت آبی (80 -70% کبالت جهان ) در Blaafarvaerket در نروژ ، به رهبری صنعتگر پروسی "Benjamin Wegner" تولید شد. "John Livingood" و "Glenn Seaborg" در سال 1938 کبالت 60 را کشف کردند. کلمه کبالت از واژه آلمانی kobalt یا kobold ، به معنی روح شیطان گرفته شده است. این نام را کارگران معدن به‌علت سمی و دردسرساز بودن این عنصر برای آن انتخاب کردند. ( کبالت سایر عناصر معدن را آلوده و کم عیار می‌کرد. (

پیدایش

کبالت ، بصورت فلز آزاد وجود ندارد و عموما" به‌صورت سنگ معدن یافت می‌شود. کبالت معمولا" به‌تنهایی استخراج نمی‌شود و به‌عنوان محصول جانبی فعالیتهای استخراج مس و نیکل بدست می‌آید.

سنگ معدنهای اصلی کبالت عبارتند از: کبالتیت ، اریتریت ، گلائوکودوت و اسکوترودیت. عمده‌ترین تولید کنندگان کبالت در جهان ، چین ، زامبیا ، روسیه و استرالیا هستند.

ترکیبات

به‌علت وجود حالتهای اکسیداسیون مختلف ، تعداد زیادی از ترکیبات کبالت وجود دارد. هر دو اکسید در دمای پایین ، ضدفرومغناطیس می‌باشند؛ CaO ، Co3O4 .

خصوصیات قابل توجه

کبالت ، عنصر فرومغناطیس سختی است که دارای رنگ خاکستری براقی می‌‌باشد.دمای کوری آن ، K1388 با ممنتم بور 6/1 – 7/1 در هر اتم است. این عنصر اغلب با نیکل همراه است و هر دوی آنها از اجزای مشخص فلز شهاب سنگی می‌باشند. پستانداران ، نیازمند مقدار بسیار کمی از نمکهای کبالت هستند. کبالت 60 که ایزوتوپ رادیواکتیو و مصنوعی کبالت است، یک ردیاب رادیواکتیو مهم و عامل معالج سرطان به‌شمار می‌آید. نفوذ پذیری نسبی کبالت ، دو سوم آهن است. کبالت ، فلزی عموما" دارای مخلوطی از دو ساختار شکل بلورین fcc و hcp با دمای انتقال fcc --> hcp K722 می‌باشد. حالات اکسیداسیون عادی کبالت ، شامل 2+ و3+ است، گرچه 1+ نیز دیده شده است.

Iron - Cobalt - Nickel

CoRhodium

جدول کامل

عمومی

نام, علامت اختصاری, شماره

Cobalt, Co, 27

گروه شیمیایی

فلز انتقالی

گروه, تناوب, بلوک

9 , 4 , d

جرم حجمی, سختی

8900 kg/m3, 5.0

رنگ

فلزی با ته مایه خاکستری

خواص اتمی

وزن اتمی

1 E-_ kg

شعاع اتمی calc.

1 E-_ m

شعاع کووالانسی

126 pm

شعاع واندروالس

n/a pm

ساختار الکترونی

Ar]3d74s2]

-e بازای هر سطح انرژی

2, 8, 15, 2

درجه اکسیداسیون (اکسید)

2,3 (آمفوتریک)

ساختار کریستالی

شش گوش

خواص فیزیکی

حالت ماده

جامد (فرومغناطیس)

نقطه ذوب

1768 K (2723 °F)

نقطه جوش

3200 K (5301 °F)

حجم مولی

6.67 ((scientific notation|ש»10-6 m3/mol

گرمای تبخیر

376.5 kJ/mol

گرمای هم جوشی

16.19 kJ/mol

فشار بخار

175 Pa at 1768 K

سرعت صوت

4720 m/s at 293.15 K

متفرقه

)

1.88)درجه پائولینگ(

ظرفیت گرمایی ویژه

420 J/kg*K

رسانائی الکتریکی

17.2 106/m اهم

رسانائی گرمایی

100 W/m*K

1st پتانسیل یونیزاسیون

760.4 kJ/mol

2nd پتانسیل یونیزاسیو.ن

1648 kJ/mol

3rd پتانسیل یونیزاسیون

3232 kJ/mol

4th پتانسیل یونیزاسیون

4950 kJ/mol

پایدارترین ایزوتوپها

واحدهای SI & STP استفاده شده ، مگر آنکه ذکر شده باشد.

ایزو

وفور طبیعی

نیمه عمر

DM

DE MeV

DP

56Co

{syn.}

77.27 روز

e capture

4.566

56Fe

57Co

{syn.}

271.79 روز

e capture

0.836

57Fe

58Co

{syn.}

70.86روز

e capture

2.307

58Fe

59Co

100%

Co با 32 نوترون پایدار است

60Co

{syn.}

5.2714 سال

β-

2.824

60Ni

کاربردها

آلیاژهایی از قبیل :

آلیاژهای دیرگداز ، برای قطعات توربین گاز موتورهای هواپیما.

آلیاژهای مقاوم در مقابل فرسایش و آسیب بر اثر کارکرد بالا.

فولاد ، در سرعتهای بسیار زیاد.

کاربیدهای روکشدار ( فلزات سخت هم نامیده می‌شوند ) و ابزارهای الماسه.

آهن ربا و واسطه ضبط مغناطیسی ( ازقبیل نوار کاست و ویدئو ).

کاتالیزور برای مصرف در صنایع شیمیایی و نفتی.

در آبکاری الکتریکی برای ظاهر ، استحکام و مقاوت در برابر اکسیداسیون.

عامل خشک کننده در رنگها ، جوهر و براق‌کننده‌ها.

لایه زیرین در لعابهای چینی.

رنگدانه ( کبالت آبی و سبز ).

پایان نامه سنتز نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانو ذرات فریت کبالت و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه سنتز نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانو ذرات فریت کبالت و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:102

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته فیزیک حالت جامد

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                                   صفحه
فصل اول – مفاهیم اولیه
مقدمه    2
1-1 شاخههای فناوری نانو    2
1-2 روشهای ساخت نانوساختارها    3
1-3 کاربردهای نانوساختارها    4
1-4 مواد نانومتخلخل    5
1-5 کامپوزیت‌ها    10
1-5-1 کامپوزیت یا مواد چندسازه    10
1-5-2 ویژگی‌های مواد کامپوزیتی    11
1-5-3 مواد زمینه کامپوزیت    11
1-5-4 تقویتکننده‌ها    12
1-5-5 نانوکامپوزیت    12
1-6 خلاصه    13
فصل دوم - آئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی
2-1 تاریخچه    15
2-2 شیمی سطح آئروژل    16
2-3 تئوری فیزیکی    19
2-4 خاصیت مغناطیسی مواد    19
2-4-1 منشأ خاصیت مغناطیسی مواد    19
2-4-2 فازهای مغناطیسی    20
2-4-2-1 مواد دیامغناطیس    20
2-4-2-2 مواد پارامغناطیس    21
2-4-2-3 مواد فرومغناطیس    21
2-4-2-4 مواد پادفرومغناطیس    22
2-4-2-5 مواد فریمغناطیس    23
2-4-5 حلقه پسماند    24
2-5 فریت    27
2-6 خلاصه    27
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
مقدمه    29
3-1 سنتز آئروژل با فرآیند سل-ژل    29
3-2 شکل‌گیری ژل خیس    32
3-3 خشک کردن آلکوژل    33
3-3-1 فرآیند‌های خشککردن در شرایط محیط    34
3-3-2 خشک¬کردن انجمادی    35
3-3-3 خشک کردن فوق بحرانی    35
3-3-4 مقایسه روش‌ها    38
3-4 مروری بر کارهای انجام شده    39
3-5 برخی از کاربردهای آئروژل    43
3-5-1 آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیت    43
3-5-2 آئروژل‌ها به عنوان جاذب    44
3-5-3 آئروژل‌ها به عنوان حسگر    44
3-5-4 آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایین    45
3-5-5 آئروژل به عنوان کاتالیزور    45
3-5-6 آئروژل به عنوان ذخیره سازی    45
3-5-7 آئروژل‌ها به عنوان قالب    46
3-5-8 آئروژل به عنوان عایق گرما    46
3-5-9 آئروژل‌ها در کاربرد فضایی    47
3-6 خلاصه    47
فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
مقدمه    49
4-1 مواد مورد استفاده در پژوهش    50
4-2 روش تجربی و جزئیات    51
4-3 تجزیه و تحلیل    54
4-3-1 بررسی مورفولوژی سطح    54
4-3-2 مطالعه نانو ساختاری نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش XRD    56
4-3-3 بررسی خواص شیمیایی نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش FT-IR    63
4-3-5 تصویربرداری TEM    66
4-3-6 بررسی آنالیز BET    67
4-3-7 بررسی رفتار مغناطیسی با دستگاه VSM    72
4-4 خلاصه    77
نتیجه‌گیری    78
پیشنهادات    81
مراجع    82


فهرست تصاویر
عنوان                                                                                                                                                                           صفحه
فصل اول – مفاهیم اولیه
1-1. انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل    7
1-2. نوع تخلخل‌ها بر اساس شکل و موقعیت    7
1-3. نمایشی از انواع مختلف تقویت کننده‌ها در کامپوزیت    12

فصل دوم - آئروژل¬ها و مروری بر خواص مغناطیسی
2-1. 1برهمکنش آب و ساختار آئروژل، الف) آئروژل آب¬گریز، ب) آئروژل آب‌دوست    18
2-2. فازهای مغناطیسی، الف) پارامغناطیس، ب) فرومغناطیس، ج) پادفرومغناطیس، د) فری مغناطیس    23
2-3. حلقه پسماند ماده فرو مغناطیس    25
2-4. حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس نرم و سخت    26

فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. طرح‌واره‌ای از روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت    31
3-2. اصلاح شیمی سطح ژل    34
3-3. چرخه فشار-دما در حین فرآیند خشک کردن فوق بحرانی    36
3-4. شماتیکی از دستگاه خشک کن فوق بحرانی اتوکلاو    36

فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. فازهای مجزا نمونه روی همزن    52
4-2. نمونه‌های در قالب ریخته شده    52
4-3. نمونه الکوژل    53
4-4. نمونه آئروژل    54
4-5. تصاویر FE-SEM نمونه‌ها الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    55
4-6. نمودار توزیع اندازه ذرات الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    56
4-7 . پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% پیش از عملیات حرارتی    58
4-8. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای  600 درجه¬ی سانتی¬گراد    59
4-9. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای  800 درجه¬ی سانتی¬گراد    60
4-10. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 600 درجه‌ی سانتی ‌گراد    61
4-11. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 800 درجه‌ی سانتی ‌گراد    62
4-12. طیف‌های جذبی FT-IR الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.    65
4-13. تصویر TEM یکی از نمونه‌ها    67
4-14. نمودارهای لانگمیر الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    69
4-15. نمودارهای BET الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    71
4-16. جذب و واجذب الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.    72
4-17. حلقه پسماند نمونه‌ها قبل از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    74
4-18. حلقه پسماند نمونه‌ها بعد از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    75

فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                                                       صفحه
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. کاربردهای مختلف آئروژل‌ها    48

فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. میزان گرم و لیتر مواد مورد نیاز    51
4-2. نتایج حاصل از XRD    63

لیست علایم و اختصارات
برونر، امت، تلر(Brunauer, Emmett, Teller)                                                                    BET
پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction)                                                                           XRD
مغناطیس¬سنج نمونه¬ی ارتعاشی (Vibrating Sample Magnetometer)                                       VSM
میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (Field Emission Scanning Electron Microscopy)     FE-SEM
میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy)                                    TEM
آنگسترم (Angestrom)                                                                                                    Å
اورستد (Oersted)                                                                                                                  Oe
نانومتر (Nanometer)                                                                                                             nm
واحد مغناطیسی (Electromagnetic Units)                                                                                                  emu


 

چکیده
آئروژل‌ها مواد متخلخلی هستند که حفره‌های نانو‌متری آن‌ها در مقیاس مزو یا میکرو می‌باشد. چگالی پایین، تخلخل و سطح در معرض داخلی بالا از دیگر ویژگی‌های این مواد می‌باشد.   
در این پژوهش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ نانوذرات فریت کبالت به روش سل-ژل آماده¬سازی و تحت فرایند فوق بحرانی خشک شد. بدین منظور نیترات آهن(ΙΙΙ) 9 آبه و نیترات کبالت(ΙΙ) 6 آبه در حلال‌هایی چون متانول و آب دیونیزه حل شده و به پیش¬ماده سیلیکا اضافه و قرار دادن این محلول بر روی همزن مغناطیسی به شکل گیری سل یکنواختی منجر ‌شد. پس از گذشت زمان معین و انجام عمل هیدرولیز، ژل بدست آمده در دستگاه خشک کن فوق بحرانی قرار داده¬شد و در نهایت گاز جایگزین مایع موجود در نمونه¬ها گردید و آئروژل نهایی حاصل شد.
به منظور بررسی نمونه¬های تولید شده از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژی و خواص مغناطیسی به تحلیل داده‌های حاصل از آنالیزهای SEM، TEM، XRD ،FT-IR ،BET و VSM پرداخته شد. همانگونه که انتظار می‌رفت این نانو کامپوزیت ضمن حفظ ویژگی¬های سیلیکا- آئروژل از جمله تخلخل بالا و چگالی پایین رفتار فرومغناطیس نانوذرات را نیز داشت.
واژه های کلیدی:
آئروژل، نانو ذرات فریت، نانوکامپوزیت، سل-ژل، مغناطیس¬سنج نمونه¬ی ارتعاشی

فصل اول
مفاهیم اولیه
 
مقدمه
از اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.
در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد کم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلکه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شده¬است. وقتی که ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتی¬متر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کم¬تر کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [1].

1-1 شاخه‌های فناوری نانو
تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهم¬ترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و می¬توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعه¬ای از نانوذرات هستند [ 3و 2]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [4].

1-2 روش‌های ساخت نانوساختارها
تولید و بهینه¬سازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق  وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرآیند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرآیندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرآیند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست [6 و5]. مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی  و رشد خود به خودی .

پایان نامه ساخت و ارزیابی کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی کبالت (Co-VPO)و کاربرد آن در اکسیداسیون انتخابی الکل ها

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه ساخت و ارزیابی کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی کبالت (Co-VPO)و کاربرد آن در اکسیداسیون انتخابی الکل ها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:101

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)
گرایش: شیمی فیزیک

فهرست مطالب:
عنوان                                                   صفحه
فصل اول - مروری بر کاتالیزور های ناهمگن
1-1- مفهوم کاتالیزور    2
1-2- تاریخچه کاتالیزور    3
1-3- دسته بندی کاتالیزورها    5
1-3-1- کاتالیزورهای آنزیمی    6
1-3-2- کاتالیزورهای همگن    7
1-3-3- کاتالیزورهای ناهمگن    7
1-3-3-1- کاتالیزور های انباشته    8
1-3-3-2- کاتالیزور های پایه دار    8
1-3-3-3- اهمیت کاتالیزور های ناهمگن    9
1-4- فرآیند های کاتالیزور ناهمگن    9
1-5- انواع کاتالیزورهای جامد ناهمگن    11
1-5-1- اکسیدهای فلزی نشانده شده بر بستر جامد    12
1-5-2- الک های مولکولی مبادله ی یونی شده    12
1-5-3- ترکیبات لایه ای    13
1-5-4- کاتالیزور های جامد متنوع    13
1-5-5- کاتالیزور های همگن تثبیت شده بر بستر جامد    14
1-6- ویژگی های کاتالیزور های ناهمگن    14
1-6-1- فعالیت    14
1-6-2- گزینش پذیری    15
1-6-3- پایداری    16
1-6-3-1- عوامل خارجی    16
1-6-3-2 عوامل داخلی    16
1-6-4- امکان بازیافت    18
1-6-5- تکرار پذیری    18
1-6-6- هزینه    19
1-7- روش های تهیه کاتالیزور های ناهمگن    19
1-7-1- فرآیند مخلوط کردن    19
1-7-2- فرآیند تلقیح    20
1-7-3- فرآیندهای رسوب دادن    20
1-8- ساخت کاتالیزور های جامد    21
1-8-1- ترکیبات لازم برای ساخت کاتالیزور    21
1-8-1-1- پایه کاتالیزور    22
1-8-1-2- تقویت کننده ها    23
1-8-1-3- نگهدارنده ها    23
1-9- عملیات لازم برای ساخت کاتالیزور    23
1-9-1- شست و شو    23
1-9-2- خشک کردن    24
1-9-3- شکل دادن    25
1-9-4- کلسینه و فعال نمودن    25
1-10- تهیه کاتالیزور های جامد با روش های فشار بالا و هیدروترمال    25
1-11- جذب سطحی    27
1-11-1- جذب فیزیکی    27
1-11-2- جذب شیمیایی    28
1-11-3- اختلاف جذب فیزیکی و شیمیایی    29
1-12- تعیین مشخصات ساختاری کاتالیزور    30
1-12-1- پراش اشعه X و تعیین اندازه ذرات    30
1-12-2- تکنیکSEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات    31
1-12-3- آنالیز حرارتی    31

فصل دوم - ساختار و کاربرد کاتالیزور اکسید وانادیوم فسفر (VPO) در واکنش های اکسایش
2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع    32
2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع    33
2-2- اکسایش هیدروکربن ها    34
2-3- اکسایش الکل ها توسط کاتالیزور های همگن و ناهمگن    35
2-4- اکسایش انتخابی بنزیل الکل به بنزآلدهید    36
2-5- تاریخچه و ساختمان کاتالیزور های اکسید وانادیم فسفر (VPO)    37
2-6- کاتالیزور VPO و ترکیب فازی آن    37
2-7- فعالیت های انجام شده توسط کاتالیزور VPO    41
2-8- کاتالیزور های اکسید وانادیوم فسفر VPO)) حاوی کبالت    46
2-9- حالت اکسایش وانادیوم در کاتالیزور در حال واکنش    49
2-10- محیط کلسینه و تاثیر آن بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی وانادیل پیرو فسفات در اکسیداسیون انتخابی n- بوتان و پروپان    50

فصل سوم - مراحل تجربی
3-1- معرفی مواد شیمیایی    52
3-1- معرفی مواد شیمیایی    53
3-2- تهیه کاتالیزور VPO و کاتالیزور های VPO حاوی کبالت  ((Co/VPO    53
3-2-1- تهیه کاتالیزور  (VO)2P2O7    53
3-2-1-1- تهیه پیش کاتالیزور (VOHPO4-0.5H2O)    54
3-2-1-2- کلسینه کردن ((Dehydration پیش کاتالیزور  (VOHPO4-0.5H2O)    54
3-2-2- تهیه کاتالیزور های Co/VPO    55
3-3- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزور    57
3-4- تست رآکتوری و انجام واکنش اکسیداسیون الکل    57
3-5- آنالیز محصولات و شرایط آن    58
3-5-1- ضرایب تصحیح    59
3-6- اکسیداسیون بنزیل الکل تحت کاتالیزور های VPO   و Co/VPO    61
3-6-1- بررسی اثر نوع الکل در اکسایش ها توسط کاتالیزور   (3%) Co/VPO (I)    61
3-6-2- بررسی اثر نوع حلال در اکسایش بنزیل الکل توسط کاتالیزور    (3%)Co/VPO (I)    62
3-6-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور  Co/VPO (I) (3%) در اکسایش بنزیل الکل    62
3-6-4- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده ی اولیه در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور   (3%) Co/VPO (I)    62
3-6-5- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  (3%) Co/VPO (I)    63
3-6-6- بررسی دما در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور 3%) Co/VPO (I)    63

فصل چهارم - نتایج و بحث
4-1- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزورها    65
4-1-1- مطالعه پراش اشعه X  (XRD)    65
4-1-2- مطالعه ی تکنیک SEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات    70
4-1-3- شناسایی کاتالیزور از طریق ترموگراویمتری (TGA / DSC / DTA )    71
4-2- تست راکتوری کاتالیزورها    72
4-2-1- بررسی واکنش اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزورهای  VPOو Co / VPO  تهیه شده از روش   I و  II    73
4-2-1-1- بررسی اثر نوع الکل دراکسیداسیون الکل ها توسط کاتالیزور I) )  (3%) Co/VPO    74
4-2-1-2- بررسی اثر حلال دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط کاتالیزورI) )  (3%) Co/VPO    75
4-2-1-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) در اکسیداسیون بنزیل الکل    76
4-2-1-4- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  I) )  (3%) Co/VPO    77
4-2-1-5- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده اولیه در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور  I))  (3%) Co/VPO    79
4-2-1-6- بررسی اثر دما دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور I) ) (3%) Co/VPO    80
4-3- نتیجه گیری    81
   مراجع.........................................................................................................82
   چکیده لاتین

فهرست شکل ها
عنوان                                             صفحه
شکل 1-1- شمایی از مراحل انجام فرآیند کاتالیزوری    12
شکل 2-1- تاثیر نسبت P/V در محلول بر خصلت بلوری پیش کاتالیزوری   (VO)2 H4 P2 O9 تهیه شده در محیط آلی    40
شکل 2-2- تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SME) کاتالیزور VPO که مورفولوژی ورقه ای شکل را دارا می باشد    41
شکل 2-3- نمایی از شکل ذرات کاتالیزور VPO  و نقش تغییر شکل ذرات بر روی خواص شیمیایی کاتالیزور    49
شکل2-4-  (a )کاتاالیست فعال شده در محیط بوتان.(b ) در محیط پروپان    51
شکل 3-1- کروماتوگرام محصول اکسیداسیون بنزیل الکل با کاتالیزورCo/VPO به مقدار 1/. گرم    59
شکل 4-1- طیف XRD ترکیب (VO)2P2O7 و VOHPO4-0.5H2O    65
شکل 4-2- طیف XRD ترکیب  (1%) Co / VPO ( I )    67
شکل 4-3- طیف   XRDترکیب (3%) Co / VPO ( I )    67
شکل 4-4- طیف XRD ترکیب (6%) Co / VPO ( I )    68
شکل 4-5- طیف XRD ترکیب  (1%) Co / VPO (II )    68
شکل 4-6- طیف XRD ترکیب  (3%) Co / VPO (II )    69
عنوان                                             صفحه
شکل 4-7- طیف XRD ترکیب  (6%) Co / VPO (II )    69
شکل 4-8-(a   SEMنمونه کاتالیست VPO  با بزرگنمایی (2000)SEM (b   نمونه کاتالیست VPO با بزرگنمایی (500)    70
شکل4-9- (a  SEMنمونه کاتالیست (3%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (2000)SEM (b  نمونه کاتالیست (3%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (1000)    70
شکل4-10- (a  SEMنمونه کاتالیست (3%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (2000)SEM (b   نمونه کاتالیست  (3%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (1000)    71
شکل 4-11- طیف  DTA  TGA/DSC/نمونه کاتالیست (3%) Co / VPO ( I )    72
شکل 4-12- نمودار قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور I) ) Co/VPO (%3)    78

 
فهرست جدول ها
عنوان                                             صفحه
جدول 1-1- واکنش های مهم کاتالیزوری در صنعت    11
جدول 1-2- تفاوت های بین جذب فیزیکی و جذب شیمیایی روی جامدات    29
جدول 2-1- فازهای شناسایی شده در کاتالیزور VPO    39
جدول 3-1- مشخصات کاتالیزور های Co/VPO تهیه شده از روش I    56
جدول 3-2- مشخصات کاتالیزور های Co/VPO تهیه شده از روش II    57
جدول 3-3- روش محاسبه ضرایب FID    60
جدول 4-1- اکسایش بنزیل الکل با اکسید کننده TBHP در حضور کاتالیزورهای VPO و Co/ VPO تهیه شده از روش های   I و  II    74
جدول 4-2- بررسی اثر نوع الکل در اکسیداسیون الکل ها  توسط کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%)    75
جدول 4-3- بررسی اثر نوع حلال در اکسیداسیون بنزیل الکل  توسط کاتالیزور  I) ) Co/VPO (3%)    76
جدول 4-4- بررسی اثر مقدار کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) در  اکسیداسیون بنزیل الکل    77
جدول 4-5- قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور I) ) (3%) Co/VPO    78
جدول 4-6- بررسی اثر تغییر نسیت اکسید کننده به ماده اولیه در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط TBHP    79
جدول 4-7- بررسی اثر تغییر دما در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط TBHP    80
 

چکیده
 در این پایان نامه، کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی درصدهای مختلف وزنی کبالت با استفاده از روش تلقیح Impregnation)) ساخته شده و کاتالیزور بهینه VOHPO4-0.5H2O شامل 3 درصد وزنی از کبالت شناسایی شد. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک هایی همچونXRD ،SEM  و   TG/DTA/DSC شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده ی ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید (TBHP) در حلال استو نیتریل مورد مطالعه قرار گرفت. برای آنالیز محصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای (FID) استفاده می شود.
در این سیستم کاتالیزوری، اثر مقدار کاتالیزور، اثر دما، اثر نوع الکل، اثر خیساندن، اثر قابلیت تکرار پذیری و کاربرد مجدد، اثر نسبت مولی اکسید کننده به ماده اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه شناسایی شد. در این واکنش ها، ماده اولیه (بنزیل الکل) با استفاده از اکسنده (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) اکسایش پیدا کرده و محصول اصلی واکنش که بنز آلدهید می باشد را تولید می کند، علاوه بر آن محصولاتی همچون بنزوئیک اسید و بنزیل بنزوات، در مقادیر کم به عنوان محصولات فرعی تشکیل شدند.