اكسيداسيون دي بنزوتيوفن توسط زئوليتTS-1 بهبود يافته در حضور پلي وينيل الكل

Oxidation of Dibenzothiophene by the Use of TS-1 Zeolite Prepared in the Presence of Polyvinyl Alcohol

يكي از كاتاليست‌هاي اكسايشي فعال و مؤثر در گوگردزدايي كامل سوخت‌هاي مايع، زئوليت TS-1 است. در اين مقاله براي اولين بار بهبود اندازه ذرات و ميزان تيتانيم چهاروجهي به‌عنوان دو عامل مهم مؤثر در عملكرد كاتاليستي اين زئوليت با استفاده از پليمر پلي‌وينيل‌الكل مورد بررسي قرار گرفته است. آناليزهاي XRD ،FTIR ،FE-SEM و جذب- دفع نيتروژن براي شناسايي كاتاليست‌ها و تحليل نتايج به‌دست آمده استفاده شده است. نتايج حاصل از آناليز FE-SEM نشان داده كه متوسط اندازه ذرات كاتاليست TS-1 سنتز شده در حضور پلي وينيل الكل در حدود nm 100 بود و اين در حالي است كه متوسط اندازه ذرات كاتاليست سنتز شده در غياب پليمر در حدود nm 210 بوده است. به‌علاوه، نتايج FTIR نشان داد كه ميزان تيتانيم ساختاري كاتاليست TS-1 سنتز شده در حضور پلي وينيل الكل با ميزان تيتانيوم چهاروجهي بدون حضور پليمر تقريباً برابر است. عملكرد اين كاتاليست براي اكسايش تركيب دي بنزوتيوفن به‌عنوان مدل تركيبات تيوفني مقاوم موجود در سوخت‌هاي مايع بررسي شده است. نتايج نشان داد كه ميزان اكسايش دي بنزوتيوفن توسط كاتاليست‌هاي TS-1 سنتز شده در حضور پلي وينيل الكل و بدون حضور پليمر به‌ترتيب 100% و 26% است. با توجه به تحليل نتايج، بهبود فعاليت اين كاتاليست در حضور پليمر پلي وينيل الكل در حين سنتز، مربوط به كاهش قابل توجه اندازه ذرات و افزايش سطح فعال كاتاليست در اثر استفاده از پليمر در حين سنتز بود كه اثر قابل توجهي در اكسايش دي بنزوتيوفن با اندازه ذرات درشت در مقابل قطر كم حفرات اين زئوليت داشته است. بنابراين، كاربرد پليمر پلي وينيل الكل مي‌تواند از راه‌كارهاي مؤثر براي بهبود خواص اين كاتاليست با كنترل خواص فيزيكي- شيميايي و درنهايت، بهبود عملكرد كاتاليستي آن در فرآيند باشد.

Titanosilicalite-1 (TS-1) is a strong alternative for oxidative desulfurization of the fuels. The catalytic activity of this catalyst toward oxidation of organosulfur compound such as dibenzothiophene (DBT) is influenced by two factors of crystal size and framework Ti content. In this study, synthesized TS-1 zeolites at the presence and absence of polyvinyl alcohol (PVA) were synthesized. The TS-1 zeolite synthesized at the presence of PVA (TS-1-PVA) possess average crystal size of 100 nm while normal TS-1 synthesized at the absence of PVA showed crystal size of 210 nm. The TS-1-PVA and TS-1 showed similar framework Ti content. The obtained TS-1 zeolites were evaluated toward oxidation of bulky substrate of DBT. Moreover, oxidation of DBT by TS-1-PVA resulted in full conversion (100%) while normal TS-1 showed conversion of 26%. The higher catalytic activity of TS-1-PVA than that of normal TS-1 is coming mainly from much smaller particle size and preserved framework Ti content. Finally, the above results showed the possibility of modification of TS-1 zeolite at the presence of PVA for deep desulfurization of the fuels.