بررسی آزمایشگاهی فعالیت کاتالیستی مولیبدن بر پایه نانو لوله تیتانیم اکسید در فرایند هیدروژن زدایی اکسایشی پروپان

پروپیلن یکی از فراورده ­های کلیدی پتروشیمی است که به عنوان خوراک برای تولید پلیمرهای گوناگون و فراورده ­های میانی به کار می رود. در این مطالعه فرایند هیدروژن زدایی اکسایشی برای تولید پروپیلن از پروپان به­ کار گرفته شد و از اکسیژن به عنوان اکسنده استفاده شد. برای اولین بار در فرایند یادشده کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی ۵، ۱۰ و ۱۵ از مولیبدن اکسید بر پایه نانولوله تیتانیت تهیه شدند. کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی برابر ۵ از مولیبدن اکسید  بر پایه تیتانیای تجاری نیز تهیه شد تا برای مقایسه به­ کار برده شود. از روش تلقیح برای ساخت کاتالیست­ ها استفاده شد. همه­ ی کاتالیست­ ها در دمای °C۵۰۰ در هوا کلسینه شدند. تحلیل­ های FT-IR، XRD، Raman، BET،  TEM و TPR  H۲-انجام گرفت.  بررسی­ های XRD حضور فاز H۲Ti۵O۱۱.H۲O را تایید می­ کند. در تحلیل رامان نانولوله تهیه شده اثری از باند Na-O-Ti  دیده نشد. پیوند Ti-O-H توسط رامان مشخص شد. تحلیل TEM ساختار لایه ای نانولوله ها را تایید می­ کند. در کاتالیست مولیبدن ۵ درصد وزنی بر پایه تجاری و ۱۵ درصد وزنی فاز روتیل در کنار آناتاز هم دیده می ­شود. افزایش بارگذاری مولیبدن باعث جابه جایی پیک بیشینه­ ی احیا در تحلیل H۲-TPR می ­شود. درصد همانندی از مولیبدن بر پایه تیتانیای صنعتی و بر پایه نانو لوله تیتانیت بیانگر برتری نانو لوله­ ی تیتانیت هم از نظر کارایی کاتالیستی و هم طول عمر آن است. کاتالیست دارای۱۰ درصد وزنی از مولیبدن بالاترین میزان بازدهی را در حدود ۷/۶% و گزینش­ پذیری در حدود۳۱% و درصد تبدیل ۴/۲۱% داشت.

کلیدواژه ها:

هیدروژن زدایی اکسایشی ، پروپان ، پروپیلن ، تیتانیا ، نانولوله تیتانیت ، مولیبدن