هيدروژن زدايي اكسايشي (ODH) پروپان در حضور اكسنده ي CO2 توسط كاتاليست واناديم بر پايه نانو ساختارهاي تيتانيا - سيليسيم

Oxidative Dehydrogenation of Propane with CO2 Oxidant over vanadium catalyst supported on Titania-Silicon Nanostructures

هيدروژن زدايي از آلكان به جهت توليد آلكن يك فرايند كليدي و مهم در صنايع پتروشيمي است. پروپيلن درواقع واسطه توليد بسياري از پليمرهاي صنعتي به شمار مي رود. در تحقيق پيشرو از CO2 به عنوان اكسنده براي توليد پروپيلن از روش هيدروژن زدايي اكسايشي استفاده گرديد. نتايج به دست آمده با تحليل هاي XRD، Raman، TEM،BET موردمطالعه قرار گرفت. آزمون هاي رامان و XRD وجود فاز آناتاز، تشكيل نانولوله هاي تيتانيا و پخش مناسب گونه هاي فعال واناديوم را نشان دادند. آزمون TEM، ساختار نانولوله اي پايه و عدم وجود ناخالصي در آن را تائيد كرد. كاتاليست واناديم به روش تلقيح مرطوب با 5 درصد وزني از اكسيد واناديم بر پايه ي نانولوله ي تيتانيا تهيه شد. حضور سيليسيم در ساختار نانولوله تيتانيوم موجب افزايش پايداري حرارتي كاتاليست گرديد. كاتاليست حاوي 5 درصد وزني واناديم و سيليسيم توانست به درصد تبديل %28/31 و گزينش پذيري پروپيلن برابر با 51% در دماي oC 550 دست يابد. اين بهبودي و راندمان بالا مي تواند به خاطر سطح ويژه بالاتر و پخش بهتر واناديم بر روي نمونه با پايه تيتانياي اصلاح شده باشد.

Dehydrogenation of alkane to alkene is a key process in petrochemical industry. Propylene has intermediate role to production many industrial polymers. In this research applying oxidative dehydrogenation method for propylene production and CO2 used as oxidant. By use of XRD, Raman, TEM, BET and EDX techniques the results have been analyzed. In XRD and Raman tests anatase phase and Titania nanotubes have been distinguished. TEM confirmed TiNTs with pure structure. Vanadium catalyst with 5% of vanadia synthesized by impregnation method. Adding silicon in support increased thermal stability of catalyst. Raman and XRD method confirmed good distribution of active phase on supports. VSiTi catalyst have 28.31% conversion and 51% selectivity in 550 oC. Improvement in yield of propylene production would be in result of higher surface area and good distribution of vanadia over modified Titania nanotubes.