معرفی انواع سیلیکوآلومینافسفات ها – ساپوها (SAPO) و کاربرد آنها

تحقیق معرفی انواع سیلیکوآلومینافسفات ها – ساپوها (SAPO) و کاربرد آنها

در این قسمت تحقیق با موضوع معرفی انواع سیلیکوآلومینافسفات ها – ساپوها (SAPO) و کاربرد آنها به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است. 

قسمتی از متن تحقیق در زیر نشان داده شده است.

مقدمه

با توجه به اینکه SAPO جزء غربالهای مولکولی می باشد و همچنین با توجه به شباهت ساختاری و در واقع هم خانواده بودن با آلومینا فسفات ها و زئولیت ها ابتدا مقدمه ای بر آنچه ذکر شد  تقدیم می گردد.

غربال های مولکولی

غربالهای مولکولی ترکیبات جامدی هستندکه درروی سطح خارجی دانه های آن خلل وفرج بسیار ریز در ابعاد چند آنگسترم(۱۰-۸cm =آنگسترم) وجود دارد. جنس غربالهای مولکولی از سیلکات های سدیم وآلومینیا(Sodium alumina silicate) است که بصورت بلوری شکل وبادرجات معین اندازه خلل وفرج تولید می شوندکه فرآینداستفاده ازآنها دردهه ۷۰میلادی به مرحله تجاری رسید. همانگونه که ازاسم آن پیداست ازغربالهای مولکولی برای جداسازی مولکولهای ترکیبات مختلف باابعادمولکولی غیر برابر استفاده میشود.بدین ترتیب که ترکیبی معین ازمخلوط ترکیبات ضمن تماس با دانه های غربالهای مولکولی باتوجه به ابعاد مولکولی آن جذب سطحی (Adsorption) خلل وفرج دانه های غربال مولکولی می شوند و در حقیقت مولکول های مورد نظر در درون آنها قرارمیگیرند و این درحالی است که ترکیب دیگربه سبب بزرگتر بودن ابعاد مولکولی آن از اندازه های خلل وفرج٬درسطح غربالهای مولکولی جذب نمی شوند. مثال عملی این جذب سطحی درفرآیند جداسازی متازایلین وپارازایلین است که بابه کارگیری غربالهای مولکولی مناسب ازنظراندازه خلل وفرج آنها٬ مولکولهای پارازایلین به راحتی درسطح خلل وفرج غربال مولکولی جذب شده ومولکولهای متازایلین بدون جذب شدن خارج میشوند.اختلاف نقاط جوش متازایلین وپارازایلین ۱٫۴درجه فارانهایت است ولذاازراه فرآیندتقطیر امکان جداسازی آنهاوجودندارد.

درمرحله بعد٬پس ازاشباع شدن سطح خلل وفرج هاازپارازایلین ٬بابکارگیری حلال جداکننده از سطح (Desobent)، مولکولهای پارازایلین جذب شده، از دانه های غربالهای مولکولی جدا شده و سپس در فرآیند تقطیر٬ پارازایلین ازحلال جدا میشود و سیکل فرآیند مجدا برقرار میشود.

کاربرد دیگر غربالهای مولکولی تهیه گازخشک در حد یک ppm آب است که درصنایع گازکار برددارد. در یک کلام غربالهای مولکولی مکمل فرآیندهای جداسازی ترکیبات ازقبیل فرآیند تقطیر و استخراج  با حلال است.

غربالهای مولکولی(Molecular sieve) که درصنایع جداسازی ترکیبات شیمیایی وعادی سازی گازها ازمقادیر جزئی بخارآب کاربرد دارند (تولید گازهای خشک در حد یک قسمت دریک میلیون ppm))آب) غربالهای مولکولی بصورت دانه بندی های مختلف مانند دانه های کروی شکل و یا استوانه ای تولید میشوند. درسطح خارجی دانه های غربالهای مولکولی٬ خلل و فرج بسیار کوچک در ابعاد چند آنگسترم (هرآنگسترم یکصد میلیونیم سانتیمتر است) وجود دارد. غربالهای مولکولی بااندازه های مختلف خلل و فرج آنها٬ موارد استعمال متعددی دارند که مهمترین آن جذب سطحی مولکولهای بااندازه های معین درخلل وفرج آنهاست. ترکیب غربالهای مولکولی ازجنس سیلیکات های سدیم وآلومینا (Sodium alumina silicate) بصورت بلوری شکل هستندکه بادرجات معین اندازه خلل وفرج تولید میشوند.

برای مواد غربال کننده ی مولکولی نامگذاری اصولی وجود ندارد. کشف نمونه های مصنوعی بر پایه ی الگوی تفرق اشعه ی X وترکیب شیمیایی ( به طور نمونه براساس سیمبول های ساده ) انجام می شود. مواد مصنوعی ابتدایی که بوسیله ی میلتون (Milton)، بریک (breck) وهمکارانشان در یونیون که باید (union carbide ) انجام شد بوسیله ی حروف الفبای لاتین نامگذاری شدند . (مانند L,Y,X.B,A) استفاده از حروف یونانی مانند آلفا، بتا وامگا از ابتکارات موبیل (Mobil) ویونیون که باید بوده است.

آلومينو سيليکاتها ( زئولیت ها )

نسبت Si/Al در زئوليت ها در گستره زيادي تغيير مي کند. اسکلت اصلي هر زئوليت از واحدهاي چهاروجهي TO4، ساخته شده است که T مي تواند اتم سليسيم يا آلومينيوم باشد.

اولين زئوليت سنتزي به نام آناليست در سال ۱۹۳۰ سنتز گرديد و در سالهاي بعد، روش سنتز و خصوصيات زئوليت ها شامل ظرفيت تبادل يوني، پايداري و توانايي جذب براي مطالعه مورد توجه قرار گرفت، خاصيت تبادل يوني ناشي از ساختار ويژه آنها است. تبادل يوني در زئوليت ها به عواملي چون ماهيت زئوليت، اندازه بار، ميزان هيدراتاسيون تغيير داد. همچنين زئوليت ها يک ساختمان حفره دار دارند که فقط مولکولهايي مي توانند از منافذ عبور کنند که قطر آنها کوچکتر از قطر مؤثر مدخلها است و به اين ترتيب مولکولهايي با اندازه متفاوت را مي توان از هم جدا کرد که به همين دليل به زئوليت ها اصطلاحاً الک هاي مولکولي نيز مي گويند. لازم به ذکر است حدود ۱/۳ کاربرد زئوليت ها در صنعت بعنوان کاتاليزگر بکار مي رود که نقش مهمي را در صنعت بعهده دارد.

فهرستی از موضوعات درج شده در این تحقیق در زیر آمده است:

• فصل اول
• مقدمه
• غربال های مولکولی
• آلومينو سيليکاتها ( زئولیت ها )
• کاربرد های زئولیت ها
• آلومینا فسفات ها
• اصلاح شبکه آلومینا فسفات ها
• کاربرد آلومینافسفات ها
• فصل دوم
• سیلیکوآلومینافسفات ها
• استخلاف های فلزی
• منگنز ( Mn )
• کبالت ( Co )
• نیکل ( Ni )
• روی ( Zn )
• برخی از کاربردهای سیلیکوآلومینافسفات ها:
• سنتز سیلیکوآلومینافسفات ها
• عوامل موثر در سنتز SAPO
• چگونگی انجام واکنش
• منابع سیلیسیم
• منابع آلومینیوم
• تمپلت ( Template )
• کریستالیزاسیون
• کلسیناسیون
• فصل سوم: بررسی انواع SAPO
• SAPO-5
• SAPO-11
• SAPO-16
• SAPO-31
• (SAPO-34)
• (SAPO-35)
• (SAPO-37)
• (SAPO-41)