الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD) را برای پودر GFER و نمونه های کلسینه شده نشان می دهد [GFER بدون مو، NCu–Mo0.75، NCu–Mo1.0، NCu–Mo1.25 و CCu–Mo1.0]. قله هایی که فاز کریستالی اکسید مس را نشان می دهند (37.264 درجه، 43.303 درجه و 48.799 درجه)، (35) تری اکسید مولیبدن (13.76 درجه)، (36) و دی سیلیسید مولیبدن (29.94 درجه) برای همه کاتالیزورها شناسایی شدند. الگوهای پراش وجود مس (43.28 درجه، 50.39 درجه و 74.12 درجه) (35) در پودر GFER را نشان می‌دهد که به وجود اکسید مس در همه کاتالیزورها و نمونه‌های GFER بدون مو کلسینه نسبت داده می‌شود. قابل ذکر است، با افزایش بارگذاری [CH3COCH═C(O-)CH3]2MoO2 (شکل 3)، برجستگی قله های MoO3 و MoSi2 به تدریج در کاتالیزور NCu-Mo افزایش می یابد که به نوبه خود اسیدیته کاتالیزور را افزایش می دهد. علاوه بر این، حضور اوج شدیدتری از تری اکسید مولیبدن نیز در NCu-Mo1.0 و NCu-Mo1.25 در مقایسه با CCu-Mo1.0 یافت شد.
طیف سنجی FTIRتجزیه و تحلیل مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) از GFER و همه نمونه‌های کاتالیزور، قله‌های برجسته کشش OH واقع در 3568.12 سانتی‌متر-1 را نشان می‌دهد، زیرا به دلیل تشکیل گروه‌های سیلانول حاوی هیدروکسیل، که ساختار متخلخل نمونه‌ها را نشان می‌دهد. (37) ارتعاشات مربوط به کشش C-H گروه های آروماتیک و آلکانی به ترتیب در طول موج های 3058.89 و 2970.13 سانتی متر-1 مشاهده می شود. (37) سایر پیک های جذب در 1454 و 1510.41 سانتی متر-1 نیز به ترتیب به ارتعاش کششی نوارهای C-C و C-H گروه های آلکان و آروماتیک (38) اختصاص داده شده اند (شکل 4A). از سوی دیگر، شدت نوار قوی واقع در 13/2970 سانتی‌متر در ساپورت GFER پس از تکلیس در دمای 240 درجه سانتی‌گراد به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته است (شکل 4). علاوه بر این، کاهش پیک جذب در 1760.23 و 1660.65 سانتی‌متر (کشش متقارن حلقه اپوکسی) برای نمونه‌های کاتالیزور، نشان‌دهنده برش حلقه باز گروه‌های اپوکسی توسط [CH3COCH═C(O-2.2.2] است. (39) علاوه بر این، ارتعاش در 996.71 سانتی‌متر در نمونه‌های کاتالیست نشان‌دهنده حضور Mo است که به تدریج با بارگذاری پیش‌ساز مو افزایش می‌یابد.
NH3-TPDشکل 5 چندین پیک NH3-TPD را در محدوده دمایی 150-260 درجه سانتی گراد برای کاتالیزور و نمونه های GFER تکلیس شده نشان می دهد. وجود مکان‌های اسیدی ضعیف در همه نمونه‌ها در دمای 215 درجه سانتی‌گراد به یون‌های Cu2+ نسبت داده می‌شود، (41) در حالی که پیک‌های اسیدی بالای 235 درجه سانتی‌گراد به یون‌های Mo6 اختصاص داده شده‌اند. (42) علاوه بر این، با بارگذاری پیش‌ساز مو، وجود پیک‌های جدید محل اسیدی در تمام نمونه‌های کاتالیست مشاهده شد که شدت آن با بارگذاری پیش‌ساز مو تا 1.0 درصد وزنی افزایش می‌یابد. کاهش اسیدیته کاتالیزور NCu-Mo1.25 ممکن است به دلیل از بین رفتن قابل توجه محل های اسیدی برونستد روی سطح GFER باشد زیرا Mo6+ جایگزین سایت های اسیدی برونستد می شود. (43) نکته قابل توجه، در بارگذاری پیش ساز 1.0 و 1.25 درصد وزنی، کاتالیزورهای فعال شده با NIRR اسیدیته بالاتری را در مقایسه با CCu-Mo1.0 نشان می دهند (جدول 2)، که حاکی از آن است که NIRR باعث فعال شدن هیدروترمال بهتر در طول آماده سازی کاتالیست در مقایسه با گرمایش معمولی شده است.
FTIR-Pyridineماهیت محل های اسیدی NCu-Mo1.0، CCu-Mo1.0 و GFER کلسینه شده توسط تجزیه و تحلیل FTIR-pyridine بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است (شکل 6). وجود قله های جذب یون پیریدینیم در 1538 و 1447 سانتی متر-1 برای GFER کلسینه شده به ترتیب به سایت های اسید برونستد و اسید لوئیس نسبت داده می شود. (44) طیف کاتالیزورهای NCu-Mo1.0 و CCu-Mo1.0 همچنین نوارهایی را در 1538 (محل برونستد) و 1447 سانتی متر-1 (سایت لویس) همراه با باندی در 1488 سانتی متر-1 نشان می دهد که به آن اختصاص داده شده است. سایت های اسید برونستد و لوئیس متوسط. (45) از شکل 6، می توان دید که ظرفیت اسید برونستد NCu-Mo1.0 و CCu-Mo1.0 در مقایسه با GFER کلسینه شده افزایش می یابد، که ممکن است به دلیل توسعه ساختارهای Keggin پلی مولیبدیت باشد. (46) علاوه بر این، تحت NIRR، جابجایی و پراکندگی مکان‌های فعال (Mo6+ و Cu2+) (47) اتفاق می‌افتد که منافذ جدیدی در چارچوب GFER ایجاد می‌کند، که در نهایت به دلیل وجود آب به عنوان مراکز اسید برونستد عمل می‌کنند. محل های اسیدی برونستد برای هیدرولیز LB برای تبدیل به گلوکز مفید هستند. (48) قابل توجه، NIRR همچنین Cu2 + غیرقابل دسترسی را تحریک می کند تا از سطح داخلی به بیرون کاتالیزور خارج شود، (47،49) بنابراین دسترسی بیشتر به Cu2+ را فراهم می کند، که به نوبه خود اسیدیته لوئیس و در نتیجه اسیدیته کلی را افزایش می دهد. در نتیجه، افزایش اسیدیته کلی در مورد کاتالیست NIRR تابش شده در مقایسه با کاتالیزور معمولی قابل دستیابی است.
تحلیل بروناور-امت- تلرروش تجزیه و تحلیل Brunauer-Emmett-Teller (BET) برای تعیین سطح ویژه کاتالیزورها و پشتیبانی GFER مورد استفاده قرار گرفت. جدول 2 افزایش قابل توجه سطح ویژه کاتالیزور بهینه NCu–Mo1.0 (45.377 m2/g) را در مقایسه با پشتیبانی GFER (7.049 m2/g) نشان می دهد. در طول مرحله تکلیس، آزادسازی اکسیدهای کربن، استون، متان و ایزوبوتن منافذ جدیدی در ماتریس کاتالیزور ایجاد کرد که به نوبه خود باعث افزایش سطح کاتالیزور NCu-Mo1.0 شد. نتایج مطالعه حاضر به خوبی با یافته های El-Molla و همکارانش تایید می کند. (50) شکل ایزوترم جذب کاتالیزور بهینه NCu-Mo1.0 ایزوترم نوع I (IUPAC) (شکل 7) را تایید می کند که بر جذب تک لایه دلالت دارد. از روش تئوری تابعی چگالی (DFT) برای ارزیابی حجم منافذ کاتالیزور NCu-Mo1.0 (0.04408، 0.02317 سی سی بر گرم برای GFER) و قطر منافذ معین (1.9334، 0.7482 نانومتر برای GFER) استفاده شد (درج شکل 7). علاوه بر این، از شکل 8، می توان مشاهده کرد که 51.11 درصد ریز منافذ و 48.89 درصد مزوپورها در کاتالیزور NCu-Mo1.0 وجود دارد. قابل ذکر است، از آنجایی که اندازه مولکول های آب کوچکتر (0.275 نانومتر) از قطر منافذ کاتالیزور NCu-Mo1.0 بود، جذب مولکول های آب به راحتی در سطح کاتالیزورهای توسعه یافته رخ داد که واکنش هیدرولیز را افزایش داد.
همچنین برای سفارش ساخت تابلو برق میتوانید به سایت های زیر مراجعه کنید
https://mokhtari-elect.ir/
https://elcb.net/
https://www.mcecleanenergy.org/
- ۰ ۰
- ۰ نظر