چهارچوب هاي آلي فلزي زينك-ترفتاليك اسيد: فوتوكاليست جديد براي گوگردزدايي دي­بنزوتيوفن از مدل سوخت­

Zn-(BDC) Metal Organic Framework: Novel Photocatalyst for Desulfurization of Dibenzothiophene from Fuel Model

به منظور گوگردزدايي از مدل سوختي در شرايط ملايم از نظر دما و نور، فوتوكاتاليست چارچوب آلي- فلزي زينكZn-(BDC) به عنوان فوتوكاتاليست متخلخل قوي براي فرايند گوگرد زدايي از هيدروكربن­هاي آروماتيك(دي­بنزوتيوفن) در سوخت­ها ارائه شد. فوتوكاتاليست Zn-(BDC) به روش هم­رسوبي سنتز شد و به منظور شناسايي خواص فيزيكي و شيميايي از آناليزهايFESEM ،Uv-Vis DRS FTIR و XRD استفاده شد. به منظور حصول بهترين نتايج و همچنين صرفه جويي در زمان و مواد مصرفي، طراحي آزمايش و مدلسازي به روش Box-Behnken به وسيله نرم­افزارMinitab انجام شد. در طراحي آزمايش سه متغير مستقل يعني غلظت دي­بنزوتيوفن، مقدار فوتوكاتاليستZn-(BDC) و زمان انجام واكنش در نظر گرفته شدند. حذف بهينه دي­بنزوتيوفن در مدل سوختي با غلظت ppm 50 از دي­بنزوتيوفن، توسط مقدار 06/0 گرم فوتوكاتاليست Zn-(BDC) در زير نور مرئي به مدت 180 دقيقه انجام گرفت. پاسخ تجربي و پيش بيني شده (درصد حذف دي­بنزوتيوفن) به ترتيب برابر 40/50 و68/50 درصد بدست آمد. نتايج حاصل از اين مقاله نشان دادكه فوتوكاتاليستZn-(BDC) مي­تواند به عنوان فوتوكاتاليستي مؤثر براي فرايند فوتوگوگردزدايي سوختي باشد كه در صورت اصلاح ساختار رفتار فوتوكاتاليستي مناسب تري را مي توان شاهد بود.

For desulfurization of the fuel model under mild temperature and light conditions, the zinc metal-organic (Zn-MOF) photocatalyst was presented as a strong porous photocatalyst for the desulfurization process of aromatic hydrocarbons (dibenzothiophene) in fuels. Zn- (BDC) photocatalyst was synthesized by coprecipitation method and FESEM, Uv/Visible DRS, FTIR and XRD analyzes were used to identify physical and chemical properties. In order to achieve the best results and also to save time and consumables, experimental design and modeling were performed by Box-Behnken method by Minitab software. In the experimental design, three independent variables were considered: concentration of dibenzothiophene, amount of Zn- photocatalyst (BDC) and reaction time. Optimal removal of di-benzothiophene in a 50 ppm fuel model of d-benzothiophene was performed by 0.06 g of Zn- (BDC) photocatalyst under visible light for 180 minutes. The experimental and predicted response (percentage of de-benzothiophene removal) by the response surface model (RSM) were 50.40 and 50.68%, respectively. The results showed that the Zn- (BDC) photocatalyst could be used as an effective photocatalyst for the photosulfurization process of a fuel model especially after structural modification.