سنتز و عملکرد نانوکاتالیزورهای اکسید فلزات سریم و نیکل بر پایه زیرکونیا به منظور تولید بیودیزل

امروزه بیودیزل به عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی در نظر گرفته شده است. با توجه به اهمیت زیست محیطی بیودیزل، در مطالعه حاضر، اکسیدهای ZrO۲-NiO و ZrO۲-CeO۲ با نسبت های مولی مختلف با استفاده از روش همرسوبی و سل ژل پچینی سنتز شد و فعالیت های کاتالیزوری آن ها برای تولید بیودیزل از روغن ذرت و روغن پسماند مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیزورهای جدید از لحاظ مورفولوژی، کریستالوگرافی و ترکیب شیمیایی با تکنیک های شناخته شده پراش اشعه ایکس، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه بررسی شدند. عوامل و پارامترهای مختلف موثر در میزان تولید بیودیزل، از جمله نسبت روغن به متانول، دمای واکنش ترانس استریفیکاسیون و روش سنتز نانوکاتالیزور برای کاتالیزورهای مورد نظر بهینه شد. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده از زیرکونیوم دی اکسید به همراه اکسید فلزات به عنوان کاتالیزور، باعث افزایش سینتیک و کاهش زمان واکنش تولید بیودیزل می شود. همچنین بالاترین عملکرد کاتالیزور در نسبت مولی روغن به متانول (۱ به ۱۰) و نسبت مولی ۱۰=Zr/Ni و ۱۰=Zr/Ce مشاهده شد، به طوری که بازدهی تبدیل روغن پسماند و روغن ذرت به بیودیزل بر روی کاتالیزور ZrO۲-CeO۲ به ترتیب ۹۲ و ۸۳% با دقت تحلیلی رضایت بخش (R.S.D.≤ ۴.۸٪) و برای کاتالیزور ZrO۲-NiO به ترتیب ۸۳ و ۷۸% با دقت تحلیلی رضایت بخش (R.S.D.≤ ۵.۳٪) به دست آمد.

کلیدواژه ها:

Pechini sol–gel ، Biodiesel ، Corn oil ، Ziconia. ، سل ژل پچینی ، بیودیزل ، روغن ذرت ، زیرکونیا