عنوان پایان‌نامه
سنتز غربال مولکولی شبه زئولیتی ولایه نشانی برپا یه برپایه سرامیکی به منظور استفاده درفرایند جداسازی گازهای سبک
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 821.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40784
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- استاد راهنما
- محمدرضا قاسمی, شهره فاطمی
- دانشجو
- پیمان عمرانی
- چکیده
- در این پژوهش، غشای شبه زئولیت 34SAPO- به وسیله لایه نشانی غربال مولکولی شبه زئولیت 34SAPO- بر روی پایه ی معدنی آلفا-آلومینا تولید شد. در بخش اول، ذرات شبه زئولیت 34SAPO-، به منظور بررسی پارامترهای مؤثر بر مشخصه های بافت شناسی و خلوص فاز کریستالی، اندازه متوسط ذرات و بلورینگی محصول سنتز شد. حالت مخلوط پیش واکنش، نوع و مقدار منابع مواد اولیه و شرایط واکنش کریستالیزاسیون شامل همزن دار یا ساکن بودن محیط واکنش و زمان آن به عنوان پارامترهای سنتز انتخاب شد و اثر آنها پس از انجام آنالیزهای XRD (X-ray diffraction) و (Scanning electron microscope) SEM مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از الگوی XRD، نوع فاز کریستالی و بلورینگی نسبی آن و توسط تصاویر SEM، اندازه متوسط ذرات تولید شده تعیین گردید. مشخص شد هر یک از پارامترهای اشاره شده، بر روی مشخصه های محصول نهایی اثرگذار است و اثر آنها به تفصیل بیان شد. بهترین نمونه کریستالی 34SAPO- به وسیله ژل پیش واکنش، با استفاده از قالب ساز تترا اتیل آمونیوم هیدروکساید و کریستالیزاسیون ساکن (بدون همزن) در دمای 185 درجه سانتیگراد، در طول 48 ساعت به دست آمد. با توجه به شدت بالای پیک های اصلی الگوی XRD این نمونه و تطابق کامل آن با نمونه های خالص مراجع، بلورینگی نسبی سایر نمونه های تولید شده بر اساس این نمونه محاسبه شد. در مرحله ی بعد با استفاده از نتایج بخش سنتز ذرات، تولید نمونه های غشایی 34SAPO- با هدف به کارگیری در جداسازی گازهای سبک با در نظر گرفتن پارامترهایی شامل زاویه ی قرارگیری پایه ها در محیط واکنش، همزن دار یا ساکن انجام شدن لایه نشانی و تعداد مراحل لایه نشانی، انجام شد. از آنالیز XRD برای تعیین فاز کریستالی و تصاویر SEM برای ارزیابی بافت شناسی لایه ی نشانده شده و آزمایش جذب تعادلی، برای بررسی نمونه های تولید شده استفاده شد. نمونه ی غشایی مناسب وقتی به دست آمد که پایه آلفا-آلومینا در زاویه ی 75 درجه نسبت به افق قرار گرفت و از چهار مرحله ی لایه نشانی در شرایط ساکن استفاده شد. مقایسهجی مشخصه های این نمونه ی غشایی نظیر ضخامت لایه ی غربال گر و بافت شناسی سطح لایه دار با نمونه های مراجع، این نمونه را در سطح خوبی نشان می دهد.
- Abstract
- In this research, the zeotype membrane was produced by coating of SAPO-34 film on the surface of ?-alumina disk. At the first step, study of effective parameters on the product properties including the morphology, phase purity, crystallinity and average crystal size was carried out in various experiments. The effect of the precursor media, type and amount of raw material sources and reaction conditions as synthesis parameters were studied in the synthesis procedure and the results were investigated by XRD and SEM characterizations. The crystallite phase and crystallinity were determined by XRD pattern .Also, the SEM photograph presented the average crystal size of product. It was found that the product properties were influenced by the each of the mentioned parameters. The best crystalline resultant was produced by precursor gel tamplated by TEAOH in the static mode of reaction at 185 ?C for 48h. This sample was selected as the basis of the relative crystallinity for the other samples because of the high peaks intensity of its XRD patterns and compatibility with pure phase reference pattern. Thereafter, the membrane samples were produced using the last concluded synthesis conditions to be used in light gaseous separation process. In this part, the membrane preparation were studied at different conditions such as support angle, static or agitated mode of synthesis and number of repeated synthesis steps. The XRD, SEM and equilibrium adsorption of CO2 and CH4 were performed for resultant membrane samples to verify crystallite phase, morphology and selectivity of CO2/CH4. Good resultant achieved when four synthesis steps were employed to static film coating of ?-alumina support in the 75 ? angle against horizontal axis. Comparison of this sample to the literatures indicated fairly successive membrane preparation with the procedure of this research.
