گوگردزدایی اکسیداسیونی بنزین با استفاده از نانوکامپوزیت آلی-معدنی جدید (TBA)4PW11Fe@PVA به‌عنوان یک نانوکاتالیزور کارامد و تکرارپذیر

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه زنجان

2 ساختمان شیمی دانشکده علوم.زنجان .ایران

چکیده

در این تحقیق به منظور تهیه سوخت پاک، نانوکامپوزیت هیبریدی آلی-معدنی جدید (TBA)4PW11Fe@PVA به روش سل-ژل ساخته شد و به عنوان یک نانو کاتالیزور کارامد در فرایند گوگردزدایی اکسیداسیونی بنزین مورد استفاده قرار گرفت. این نانو کامپوزیت از واکنش پلی اکسومتالات کگینی استخلاف دار [N(CH3)4]4PW11FeO39 با پلی وینیل الکل (PVA) بدست می آید. ساختار این نانوکامپوزیت با استفاده از روشهای تشخیصیFT-IR ،XRD ، UV-Vis و SEM مورد ارزیابی قرار گرفت و فعالیت کاتالیزوری آن در فرآیند گوگردزدایی اکسیداسیونی بنزین مورد بررسی قرار گرفت. در این فرایند از CH3COOH/H2O2 به عنوان اکسیدکننده استفاده شد. نتایج بدست آمده از گوگردزدایی اکسیداسیونی بنزین در شرایط کاملا یکسان، با نتایج فرایند اکسیداسیونی مدل سوختی مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهند که کاتالیزور ساخته شده توانایی بسیار موثری در حذف ترکیبات گوگردی از بنزین با بازدهی بالا را دارد. میزان درصد حذف ترکیبات گوگردی به ترتیب برای دی بنزوتیوفن (DBT)، بنزوتیوفن (BT) و تیوفن (Th) و بنزین97،97،96و %96بوده است. همچنین این نانوکاتالیزور توانایی جداسازی و بازیافت برای 5 مرتبه را دارد. از مزایای این روش غیر سمی بودن، شرایط خفیف واکنش و دوستدار محیط زیست بودن می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Oxidation desulfurization of gasoline by a new organic-inorganic hybride nanocomposite (TBA)4PW11Fe@PVA as an efficient and recoverable nanocatalyst

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Rezvani 1
  • Maryam shaterian 1
  • Masomeh ghmasheh09 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan, 451561319 Zanjan, Iran
چکیده [English]

In this research, to obtain the clean fuel, a new organic-inorganic hybride nanocomposite, (TBA)4PW11Fe@PVA, was successfully synthesized by sol-gel method and used as a catalyst for oxidative desulfurization (ODS) of gasoline. This nanocatalyst has been prepared by reaction of (TBA)4PW11Fe and PVA. The incorporation of the materials was confirmed by FT-IR, UV-vis, XRD and SEM characterization methods. The catalytic activity of the catalyst was tested on oxidative desulfurization of gasoline by using CH3COOH/H2O2 as oxidant. Besides, the results were compared with the oxidation process of prepared model fuel under the same conditions. The results show that the synthesized catalyst has a very effective ability to remove sulfur compounds from gasoline with high yield. The percentage of removal of sulfur compounds for dibenzothiophene (DBT), benzothiophene (BT), thiophene (Th) and gasoline was 97,97,96 and 96%, respectively. The synthesized heterogeneous nanocatalyst could be separated and recycled successfully after five times. The advantages of this method are non-toxicity, mild reaction and environment friendly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • gasoline
  • polyoxometalate
  • oxidation desulfurization
  • Nanocomposite

[1] X. Zeng, X. Xiao, Y. Li, J. Chen, H. Wang, Appl. Catal. B: Environ. 209 (2017) 98.

[2] P. S. Kulkarni, C. A. M. Afonso, Green Chem. 12 (2010) 1139.

[3] A. S. Ogunlaja, M. J. Coombes, N. Torto, Z. R. Tshentu, React. Funct. Polym. 81 (2014) 61.

[4] W. Wang, S. Wang, H. Liu, Z. Wang, Fuel 86 (2007) 2747.

[5] F. Emanuela, C. Claudia, C.A. Lina, P. Patrizia, C. Francesca, C.G. Anna, G. Giuseppe, C. Giuseppe, Appl. Surf. Sci. 331 (2015) 292.

[6] M. Zhang, W. Zhu, S. Xun, H. Li, Q. Gu, Z. Zhao, Q. Wang, Chem. Eng. J. 220 (2013) 328.

[7] L. Zhang, J. Wang, Y. Sun, B. Jiang, H. Yang, Chem. Eng. J. 328 (2017) 445.

[8] M. M. M. Abd El-Wahab, A. A. Said, J. Mol. Catal. A: Chem. 240 (2005) 109.

[9] Y. Tian, G. Wang, J. Long, J. Cui, W. Jin, D. Zeng, Chin. J. Catal. 37 (2016) 2098.

[10] W. Zhu, G. Zhu, H. Li, Y. Chao, Y. Chang, G. Chen, C. Han, J. Mol. Catal. A: Chem. 347 (2011) 8.

[11] A.F. Shojaei, M.A. Rezvani, M.H. Loghmani, Fuel Process. Technol. 118 (2014) 1.

[12] M. A. Rezvani, F. M. Zonoz, J. Ind. Eng. Chem.22 (2015) 83.

[13] M. A. Rezvani, M. Oveisi, M. Ali Nia Asli, J. Mol. Catal. A: Chem., 410 (2015) 121.

[14] M. A. Rezvani, Z. S. Aghbolagh, H. H. Monfared, S. Khandan, J. Ind. Eng. Chem.52 (2017) 42.

[15] M. A. Rezvani, S. Khandan, N. Sabahi, Energy Fuels, 31 (2017) 5472.

[16] M. A. Rezvani, M. Alinia Asli, M. Oveisi, R. babaei, K. Qasemi, S. Khandan, RSC Adv. 6 (2016) 53069.

[17] M. A. Rezvani, M. Alinia Asli, S. Khandan, H. Mousavi, Z. Shokri Aghbolagh, Chem. Eng. J. 312 (2017) 243.

[18] M. A. Rezvani, S. Khandan, M. Aghmasheh, J. Taiwan. Inst. Chem. Eng. 77 (2017) 321.