14894

1423 دكتري

دكتري

آلي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

هفده، 88، [10]ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار

عليرضا نجفي چرمهيني

محمد ديناري

شادپور ملك پور، مهران غياثي، عباس رحمتي

1398/05/16

كتابنامه

شيمي

پرديس

1398/05/19

2546149

چکیده در این پژوهش نانوسیییلیکای فیبری درختگونه بهعنوان بسییتری موثر بهمنظور آمادهسییازی کاتالیسییتهای ناهمگن جدید اسییتفاده شیید و عملکرد کاتالیستی آنها در تولید آلکیل لولیناتهای بلند زنجیر از مشتقات زیستتوده مورد بررسی قرار گرفت این کاتالیستها با استفاده از روشهای Termal Gravimetry Analysis Inductively Coupled Plasma ICP X ray Diffraction XRD Fourier Transform Infrared Spectroscopy FT IR Brunauer Emmett Teller BET TGA Energy Dispersive X ray EDX Scanning Electron Microscopy SEM و نقشیه عنصری مورد شناسایی قرار گرفتند در تحقیق اول کاتالیست DFNS Pr SO3H تهیه شد و در واکنش فورفوریل الکل و n بوتانول بهمنظور تهیه n بوتیل لولینات مورد استفاده قرار گرفت بازده n بوتیل لولینات با استفاده از 3 1 میلیلیتر فورفوریل الکل 1 میلیلیتر n بوتانول و 1 1 گرم کاتالیست در دمای 111 درجه سیانتیگراد بعد از 3 سیاعت به 9 18 درصید با تبدیل 9 99 درصید فورفوریل الکل رسیید در تحقیق دوم کاتالیستهای Al DFNS Pr SO3H با نسیبتهای مختلف 11 1 Si Al و 14 بهعنوان کاتالیسیتهای دو عاملی تهیه شدند و در تبدیل فورفوریل الکل به n هگزیل لولینات مورد اسییتفاده قرار گرفتند در میان کاتالیسییتهای تهیه شییده 40Al DFNS Pr SO3H بهترین عملکرد کاتالیسیتی را از خود نشیان داد و شیرایط واکنش در حضیور این کاتالیسیت بهینه شید بیشیترین بازده n هگزیل لولینات با اسیتفاده از 4 1 ی ی ی ی ی ی ی میلیلیتر فورفوریل الکل 61 1 گرم کاتالیسیت و 3 میلیلیتر n هگزانول در دمای 141 درجه سانتیگراد و پس از 4 ساعت 1 39 درصد با تبدیل 9 99 درصیید فورفوریل الکل بود در تحقیق سییوم کاتالیسییتهای Zn DFNS با نسییبتهای مختلف 11 1 Si Zn و 14 تهیه شییدند و در واکنش گلوکز و n هگزانول بهمنظور تهیه مسییتقیم n هگزیل لولینات مورد اسییتفاده قرار گرفتند بیشییترین بازده n هگزیل لولینات با اسیتفاده از کاتالیسیت 5Zn DFNS به دست آمد و تاثیر عوامل مختلف در حضور این کاتالیست بررسی شد بازده n هگزیل لولینات با استفاده از 71 1 گرم گلوکز 11 1 گرم کاتالیست و 1 میلیلیتر n هگزانول در دمای 111 درجه سانتیگراد و پس از 1 ساعت به 1 11 درصید با تبدیل 49 درصید گلوکز رسیید درنهایت کاتالیسیتهای تهیه شیده در این پژوهش بازیابی شده و چندین بار مورد استفاده مجدد قرار گرفتند این آزمایشها تایید کرد که کاتالیسیتها میتوانند بازیابی شیده و برای 4 بار با کاهش ناچیز در بازده محصولات مورد استفاده قرارگیرند واژگان کلیدی نانوسیلیکای فیبری درختگونه DFNS تبدیل زیستتوده n هگزیل لولینات فورفوریل الکل n بوتیل لولینات گلوکز

Synthesis of long chain alkyl levulinates using biomass derivatives in the presence of modified dendritic fibrous nanosilica particles as heterogenoues catalysts Zahra Mohammadbagheri Z mbaghery@yahoo com January 2019 Pardis College Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Dr Alireza Najafi Chermahini anajafi@cc iut ac irAdvisor Dr Mohammad Dinari M dinari@cc iut ac irIsfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranDegree PhD Language PersienAbstract In this project dendritic fibrous nanosilica DFNS was used as an efficient support toprepare the new heterogeneous catalysts and the catalytic performance of these catalysts wasinvestigated for production of long chain alkyl levulinates from biomass derivatives Thesecatalysts were characterized using XRD ICP TEM TGA BET FT IR spectroscopy SEM EDX and Elemental mapping techniques In the first research DFNS Pr SO3H catalyst wassynthesized and used for production of n butyl levulinate from the reaction of furfurylalcohol and n butanol The yield of n butyl levulinate was achieved to 81 9 with 99 9 furfuryl alcohol conversion using 0 3 mL of furfuryl alcohol 5 mL of n butanol and 0 1 gcatalyst at 120 C after 3 h In the second research Al DFNS Pr SO3H catalysts withdifferent Si Al ratios 5 20 and 40 were synthesized as the bifunctional catalysts and usedfor conversion of furfuryl alcohol to n hexyl levulinate Among the synthesized catalysts 40Al DFNS Pr SO3H showed the best catalytic performance and the reaction conditionswere optimized in the presence of this catalyst The maximum yield of n hexyl levulinatewas 93 5 with 99 9 conversion of furfuryl alcohol using 0 4 mL of furfuryl alcohol 0 06 g catalyst and 3 mL of n hexanol at 140 C after 4 h In the third research Zn DFNScatalysts were prepared with various Si Zn ratios 5 20 and 40 and used in the reaction ofglucose and n hexanol for direct production of n hexyl levulinate The highest yield of n hexyl levulinate was obtained using 5Zn DFNS catalyst and the effects of differentparameters were investigated in the presence of this catalyst The yield of n hexyl levulinatewas reached to 55 2 with 94 conversion of glucose using 0 07 g of glucose 0 05 gcatalyst and 5 mL of n hexanol at 200 C after 5 h Finally the synthesized catalysts of thisproject were recycled and reused for several times These experiments affirmed that thecatalysts can be recycled and reused for four times with an insignificant decrease in yield ofthe products KeywordsDendritic fibrous nanosilica DFNS Biomass conversion n Hexyl levulinate Furfurylalcohol n Butyl levulinate Glucose

عليرضا نجفي چرمهيني

محمد ديناري

شادپور ملك پور، مهران غياثي، عباس رحمتي