Effects of acido-basic support properties on the catalytic hydrogenation of acetylene on gold nanoparticles

Abstract

حضرت الحفازات التالية γ-Al2O3 ، 4%MgO-Al2O3 ، 8%MgO-Al2O3 باستخدام طريقة السول- جل، بالإضافة إلى الحفازات السابقة حضرت حفازات الذهب المدعم على الحفازات السابقة بنسبة 1% وباستخدام الطريقة نفسها فنتجت الحفازات التالية 1%Au/γ-Al2O3 ، 1%Au/4%MgO-Al2O3 ، 1%Au/8%MgO-Al2O3 . حضرت كذلك الحفازات التالية باستخدام نسب مختلفة من الذهب 1%Au/15%MgO-Al2O3 2%Au/15%MgO-Al2O3 ، 4%Au/15%MgO-Al2O3 ، جففت هذه الحفازات ومن ثم كلست عند درجة حرارة 550oC ولمدة 4 ساعات. أجريت عدة اختبارات على هذه الحفازات مثل ال BET لتحديد المساحة السطحية للحفاز وكذا حجم المسام، كما فحصت هذه الحفازات باستخدام تقنية ال XRD . حللت هذه الحفازات باستحدام تقنية التحليل الآلي ) ICP ( لتحديد نسبة العناصر الموجودة فيها مثل الذهب والمغنسيوم. درست خواص هذه الحفازات الحامضية والقاعدية باستخدام تقنية TPD )الادمصاص بواسطة التسخين المبرم (، استخدم غاز ثاني أكسيد الكربون لتحديد الخواص القاعدية لهذه الحفازات كما استخدم غاز الأمونيا لتحديد خواصها الحامضية. ولمعرفة عند أية درجة حرارة يختزل الذهب استخدمت تقنية TPR )الإختزال باستخدام التسخين المبرم ( واستخدم غاز الهيدروجين لهذا الغرض. درست حفازات الذهب المدعم بواسطة تقنية TEM بغرض تحديد حجم جسيمات الذهب وكذا توزيع هذه الحجوم، كما درس امتزاز CO على سطح الحفاز بواسطة تقنية FT-IR لتحديد حالة الذهب على سطح الحفاز إن كان على شكل أكسيد أو على شكل معدن ومعرفة النشاط الحفزي إن كان للذهب كمعدن أو كأكسيد. ولتحديد كفاءة وفاعلية هذه الحفازات وكذا سلوكها كحفازات قاعدية أو حامضية، استخدم تفكك 2-بروبانول على سطح هذه الحفازات كمقياس لذلك. ومعلوم أن هذا الكحول يتفكك على سطح الحفاز الحامضي لينت بوبيلين xx وماء، أما على سطح الحفازات ذات الخواص القاعدية فتنت اسيتون بالإضافة الى الهيدروجين. درس تفكك هذا ، الكحول عند ثلاث درجات حراية مختلفة للحمام المائي الذي يحتويه وهي 0،15 15oC بغرض تغيير تركيز الكحول على سطح الحفاز ومن ثم تحديد ثابت سرعة التفاعل لكل حفاز، كما درس تفكك هذا الكحول عند ثلاث درجات حراية ، مختلفة للمفاعل هي 255،220 250oC ، ومرة أخرى عند 100،255 225oC بغرض تحديد طاقة التنشيط لكل حفاز. من خلال البيانات التي حصل عليها امكن تحديد الانتقائية لكل منت تحت ظروف مختلفة للتفاعل كما امكن تحديد نشاط الحفز لكل حفاز عند ظروف مختلفة كذلك. درست عملية الهدرجة الانتقائية للاستيلين الى الايثيلين على سطح هذه الحفازات بوجود وعدم وجود 4% المدعمة على الحفاز ،2 ، الايثيلين عند درجات حراة مختلفة وباستخدام نسب متفاوته من الذهب 1 .15%MgO-Al2O3 درس تأثير كل من نسبة الهيدروجين الى نسبة الاسيتيلين على نسبة الهدرجة وكذا الانتقائية تجاه الإيثيلين. كما درس فقد الفعالية للحفاز مع الزمن وكذا حددت كمية ونوع الكاربون المتجمع على سطح الحفاز وتأثير وجود الماغنسيوم في التقليل من كمية نوع الكاربون الأشد تأثيرا على فعالية الحفاز.