سنتز نانوکامپوزیت بر پایه زئولیت طبیعی به روش هیدروترمال و کاربرد آن در فرآیند اکسیداسیون کاتالیستی بنزوتیوفن به‌منظور حذف گوگرد

نویسندگان

1 گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه نانوشیمی، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان،

3 گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22075/chem.2025.38474.2380
چکیده

در این پژوهش، نانوکامپوزیت Mn₂V₂O7/Fe₀.₁₁V₂O₅.₁₆/zeolite به‌روش هیدروترمال سنتز شد. به‌منظور بهبود خواص سطحی و افزایش قابلیت جذب، زئولیت با سورفکتانت کاتیونی ستیل‌تری‌متیل‌آمونیوم برومید (CTAB)اصلاح شد. این کامپوزیت با نسبت 1:1 کاتالیست (MnFe2O7/Fe₀.₁₁V₂O₅.₁₆) بر پایه زئولیت اصلاح شده سنتز گردید. نانوکامپوزیت نهایی با استفاده از آزمون‌های FTIR، XRD و SEM مورد شناسایی قرار گرفت و نتایج نشان داد که فازهای Mn₂V₂O7و Fe₀.₁₁V₂O₅.₁₆ به‌صورت یکنواخت و موفقیت‌آمیز روی سطح زئولیت اصلاح‌شده قرار گرفته‌اند. از این نانوکامپوزیت به‌عنوان کاتالیست در فرآیند اکسیداسیون بنزوتیوفن به‌منظور حذف گوگرد در سوخت مدل استفاده شد که تحت شرایط بهینه، راندمان حذف گوگرد به 53٪ رسید. به‌منظور بررسی مکانیسم واکنش، داده‌های تجربی با مدل‌های سینتیکی مرتبه صفر، اول و دوم برازش شدند. نتایج نشان داد که واکنش از مدل سینتیکی مرتبه دوم تبعیت می‌کند و ضریب همبستگی بسیار بالای 9385/0= R² به‌دست آمد که نشان‌دهنده وابستگی مستقیم سرعت واکنش به غلظت بنزوتیوفن است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که نانوکامپوزیت Mn₂V₂O7/Fe₀.₁₁V₂O₅.₁₆ با زئولیت اصلاح‌شده به وسیله CTAB می‌تواند به‌عنوان یک ماده مؤثر در حذف گوگرد از سوخت‌ها مورد استفاده قرار گیرد