بررسي عوامل مؤثر بر اندازه و شكل گرانول‌هاي γ - Al 2 O 3 سنتز شده به‌روش گرانول‌سازي در روغن

امروزه كاتاليست‌هاي ناهمگن نقش انكارناپذيري در فرآيندهاي شيميايي دارند. كاتاليست‌ها عموما به‌صورت پودري سنتز مي‌شوند كه براي كاربرد صنعتي نياز به شكل‌دهي دارند كه خود هزينه مجزايي را ايجاب مي‌كند. در اين پژوهش، سنتز يك مرحله‌اي پايه كاتاليست γ - Al 2 O 3 با ساختار كروي با استفاده از چكاندن محلول پيش ماده در ستوني از روغن انجام شد و تأثير شرايط سنتز چون دما و ارتفاع ستون روغن (پارافين)، غلظت محلول سفت‌كننده گرانول (آمونياك) و نرخ رشد دماي كلسيناسيون مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش دماي ستون پارافين سبب كاهش كشش سطحي و بهبود حركت ژل‌هاي تزريق شده مي‌گردد و به‌راحتي با عبور از مرز لايه پارافين وارد لايه آمونياك مي‌شوند. ولي از طرف ديگر به‌دليل كاهش ويسكوزيته سرعت سقوط دانه‌هاي ژل افزايش يافته كه بر شكل كروي گرانول‌ها اثر منفي دارد. لذا به‌منظور شكل‌گيري مناسب ساختار كروي بايد ارتفاع ستون پارافين زياد باشد. كم‌كردن غلظت محلول آمونياك در مرحله تبادل يوني درون ساختار گرانول‌ها بسيار مناسب بوده و از هم پاشيدگي گرانول‌ها جلوگيري مي‌كند. نتايج نشان داد كه نرخ رشد دماي كلسيناسيون بايد در كمترين مقدار تنظيم شود تا با خروج آرام آب و ديگر حلال‌هاي موجود در ژل، ترك و شكستگي در سطح گرانول رخ ندهد. گرانول‌هاي گاما اكسيد آلومينيوم (آلومينا) سنتز شده در شرايط ستون پارافين دماي C° 60 و ارتفاع Cm 30، غلظت محلول آمونياك 10% و دماي كلسيناسيون C° 700 كه با نرخ min C°/1 افزايش يافته است، داراي ابعادي حدود mm 3 مي‌باشند. همچنين ضريب كروي بودن گرانول‌هاي توليدي كمتر از 0.05 بوده است كه نشان دهنده كيفيت مناسب اين روش براي توليد پايه‌هاي كاتاليست گرانولي است. در ضمن، تعيين مشخصات گرانول‌ها نشان داد كه مساحت سطح‌شان m^2.g^-1 78.9 است و آن‌ها اندازه و حجم حفرات مناسبي براي كاربرد به‌عنوان پايه كاتاليست دارند.