دانلود پایان نامه آماده
دانلود پایان نامه رشته شیمی _ پتروشیمی - نانو کاتالیست با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 125
کاتالیست:
کاتالیست، کاتالیست ماده ای می باشد که فعل و انفعالات شیمیایی را سرعت می بخشد بدون اینکه خودش در فعل و انفعال معرف شود. کاتالیست مثبت در ساده ترین شکل آن را می توان بصورت زیر نشان داد:
(1-1)
C کاتالیست بوده و نهایتاً بدون تغییر باقی می ماند.
(1-2)
در واکنش شیمیایی گرچه از کاتالیست اسمی برده نمی شود ولی این موضوع به معنای این نیست که کاتالیست نقشی در این واکنش ندارد. اکسیداسیون SO2 توسط کاتالیست V2O5 بصورت زیر انجام می شود.
(1-3)
(1-4)
مشاهده می شود که V2O5 در واکنش شرکت دارد ولی در نهایت مصرف نشده است. کاتالیست سرعت رسیدن به حالت تعادل را در یک واکنش سرعت می بخشد ولی قادر نیست شرایط تعادل را تغییر دهد. ضمناً با اضافه نمودن کاتالیست واکنش در دمای کمتری نسبت به واکنش بدون کاتالیست انجام می شود. کاتالیست منفی ماده ای است که سرعت پیشبرد یک واکنش را کاهش می دهد و مانند کاتالیس های مثبت مورد مطالعه قرار نگرفته اند ولی با وجود این در واکنش های کاتالیستی دارای اهمیت خاص می باشد. هر ساله صنایع شیمیایی و نفت با استفاده از فرایندهای کاتالیس میلیون ها تن دارند از جموله برای کودهای شیمیایی، لاستیک و غیره. جامع ترین تعریف برای کاتالیزور بصورت زیر می باشد: عمل کاتالیزور بیدار کردن میل ترکیبی خفته در واکنش دهنده ها می باشد.
1-2-انواع کاتالیزور:
کاتالیزورها را می توان به 3 دسته بزرگ تقسیم کرد:
1. کاتالیست های هموژن
2. کاتالیست های هتروژن
3. آنزیم ها (بیوکاتالیست ها)
1-2-1-کاتالیست هموژن: هنگامیکه کاتالیست ها با واکنش دهنده ها در یک فاز باشند هموژن نامیده می شوند.
این کاتالیست ها معمولاً بصورت مایع یا گاز می باشند بعنوان مثال در واکنش تهیه اتر از اتانول، اسید فسفریک یا اسید سولفوریک بکار گرفته می شود که با محیط واکنش دهنده ایجاد فاز نمی کند.
1-2-2-کاتالیست های هتروژن یا ناهمگن: هنگامیکه واکنش دهنده ها با کاتالیزور حداقل ایجاد دو فاز نمایند کاتالیزور را ناهمگن نامند. اکثر این کاتالیزور جامد بوده و واکنش روش فصل مشترک کاتالیزرورهای هموژن ارجحیت دارند زیرا در کاتالیزورهای هتروژن می توانند از سیستم Cointinus استفاده کرد. ولی برای جدا کردن کاتالیزورهای هموژن هزینة زیادی صرف می شود.
در کاتالیزورهای ناهمگن گزینش پذیری بیشتری وجود دارد و در جایی که بتوان از کاتالیزور هتروژن استفاده کرد از کاربرد کاتالیس هموژن اجتناب می شود.
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل 1-کاتالیست و علم سطح 1
1-1-کاتالیست 2
1-2-انواع کاتالیزور 3
1-2-1-کاتالیست هموژن 3
1-2-2-کاتالیست های هتروژن یا ناهمگن 3
1-2-3-کاتالیست های زیستی یا آنزیمها 3
1-3-کاتالیست های هتروژن (ناهمگن) 4
1-3-1-کاتالیزورهای توده ای 5
1-3-2-کاتالیزورهای پایه ای 5
1-4-فعالیت و گزینش 5
1-5-مراحل فعل و انفعال کاتالیستی 6
1-6-کاتالیزور ایده آل 7
1-7-سرعت ویژه کاتالیست 7
1-8-گزینش پذیری 8
1-9-پایداری 9
1-10-خصوصیات فیزیکی کاتالیست 10
1-11-خصوصیات مکانیکی کاتالیست 11
1-12-تهیه کاتالیست 12
1-13-موارد مورد استفاده در ساخت کاتالیست 13
1-14-پایه کاتالیست 13
1-15-روشهای ساخت کاتالیزورها 14
1-15-1-روش رسوب گیری 15
1-15-2-روش Copercipitation 15
1-15-3-روش Raney 16
1-16-کاتالیزورهائی که غیر فعال می شوند 16
1-17-مکانیسم غیرفعال شدن کاتالیزور 17
1-17-1-واکنش های فساد 17
1-17-2-نفوذ حفره ای 19
1-17-3-انواع حمله سموم به سطح کاتالیزور 20
1-17-4-دیگر عوامل موثر در فساد 21
1-18-جذب سطحی 22
1-19-سینیک جذب سطحی 24
1-20-جذب سطحی بر روی یک سطح عریان 27
فصل دوم: نانوکاتالیست 36
مقدمه 37
2-1-کاتالیست ناهمگن 38
2-2-واکنشهای ناهمگن کجا اهمیت پیدا می کنند؟ 40
2-3-بررسی فرآیند با Fincher-tropsch از نظر شیمیایی 41
2-4-کاتالیست سه گانه 41
2-5-فراوری نیمه هادیها و نانوتکنولوژی 42
2-6-دیگر زمینه های کاربرد دانش سطح 43
بخش اول: 44
2-7-ساختار سطح 44
2-8-ساختار ایده آل صاف 44
2-9-ترازهای سطح بالا و ترازهای مجاور آن 47
2-10-سطوح مقابل 48
2-11-سطوح جفت فلزی 49
2-12-مفهوم ناهمگنی سطح بخاطر مواد جذبی 49
2-13-بازسازی سطوح تمیز 50
2-14-جزیره ها 50
2-15-وضعیت الکترونی توده 51
2-16-فلزات نیم رساناها و نارساناها 52
بخش دوم 57
2-17-تحقیقات و بررسی های آزمایشی از سطح و ساختار ماده جذب شده 57
2-18-تکنیکها و روشهای تحقیقی با توجه به مرور اجمالی 57
2-19-اسکن گیری یا نمایش میکروسکوپی حاصل از کاوش و ایجاد سوراخ 59
2-20-نیروی اتمی میکروسکوپی 65
2-21-نمایش و اسکن میکروسکوپی حفاری یا سوراخ 65
2-22-مود یا روش تماس یا اتصال 67
2-23-روش نیروی اصطکاک 67
2-24-روش غیر تماسی 68
2-24-1-نمایش میکروسکوپی در نزدیکی سطح 68
2-24-2-پراکندگی الکترون یا انرژی پایین و کم 69
2-24-3-طیف سنجی الکترونیک 70
2-25-ادسرپشن لانگ مویریان 70
2-26-ادسرپشن لانگ مویریان (ادسرپشن مجزا) 74
2-27-ادسرپشن مویریان مجزا با برهم کنش های جانبی 75
2-28-ایزوترم های ادسرپشن: فرآیند جنبش شناسی 79
2-29-ایزوترم لانگ مویر 79
2-30-دسرپشن برنامه ریزی شده با دما 80
2-31-بررسی و تجزیه و تحلیل کیفی طیف دسرپشن مبنی بر دما 82
2-32-بررسی کیفی طیف دسرپشن مبنی بر دما 84
خلاصه ای از مطالب مهم 87
بخش سوم 87
2-33-واکنش های سطح پیچیده (کاتالیزکردن و کندن) 87
2-34-اندازه گیری و سنجش سینتیک سطح و مکانیزم های واکنش 88
2-35-فرآیند هابر-بوش 91
2-36-از سنتیک های میکروسکوپی تا کاتالیز کردن 96
فصل سوم: کاربرد نانوکاتالیست در صنعت 98
3-1-گوگرد زدایی از سوختهای فسیلی با نانوکاتالیست 99
3-2-نانوکاتالیست و اینده سوختهای فسیلی 100
3-3-پیشرفت های نانوکاتالیست دارای این قابلیت هاست 101
3-4-برخی از کاربردهای تجاری شده و یا در مرحله تجاری شدن فناوری نانو 102
3-5-تصفیه گازهای خروجی از اگزوز با کاتالیزورهای نانوساختاری 104
3-5-1-تصفیه پساب های صنعتی با استفاده از نانوفیلتراسیون 105
3-5-2-تصفیه آبهای آلوده با استفاده از نانو مواد 105
3-6-کاهش آلایندگی حاصل از سوخت های دیزلی با کمک کاتایست های اکسیدی لرزان 107
3-7-کاتالیست ها و پیل های سوختی زیستی 108
3-8-افزایش فعالیت نانوکاتالیست ها توسط آب 109
3-9-کاتالیست های زیست محیطی 110
3-10-کاربرد نانوکاتالیست ها در هیدروکراکینگ فرآیندهای پالایش نفت 111
3-10-1-مقدمه 111
3-10-2-هیدروکراکینگ 112
3-10-3-کاربردهای فناوری نانو در هیدروکراکینگ 113
3-11-کاربرد مواد نانو متخلخل در پلیمریزاسیون و ایزومریزاسیون فرآیندهای پالایش نفت 114
3-11-1-مقدمه 114
3-11-2-پلیمریزاسیون 115
3-11-3-ایزومریزاسیون 116
3-11-4-کاربردهای فناوری نانو در پلیمریزاسیون و ایزومریزاسیون 116
3-11-5-ایزومریزاسیون 116
3-12-طرح های کاتالیستی در حال بررسی 117
3-12-1-بررسی ساخت پوشش های کاتدی جهت آزادسازی گاز هیدروژن در فرآیند 117
3-12-2-بررسی ساخت کمپلکس متالوسنی بیس زیرکو تیم دی کلرید برای پلیمر 118
3-12-3-بررسی سنتز دی متیل اتراز گاز سنتز بر روی کاتالیست های دو عملگر 118
3-13-استفاده از تکنولوژی نانوکاتالیست برای تهدید کشورهای خاورمیانه 119
3-14-قابلیت های پیش بینی شده نانوکاتالیزورها 119
3-15-تحلیل 121
منابع و مأخذ 123
دانلود پایان نامه رشته شیمی _ پتروشیمی - نانو کاتالیست
