| المستخلص: |
تم في هذا العمل دراسة نزع الهيدروجين التأكسدي للبيوتين باستخدام سلسة من الأنظمة التي تحتوي على CoO-Fe2O3 المحملة على التيتانيا والزركونيا. الأنظمة المحملة على التيتانيا تم تطويرها بإضافة الموليبدينوم والبيزموث والفاناديوم وحضرت بطريقة السول- جل بنسب مختلفة وهي: CoO-7/Fe2O3-9/MoO3-5/TiO2,CoO-7/Fe2O3-9/MoO3-10/TiO2,CoO-7/Fe2O3- 9/MoO3-15/TiO2,CoO-7/Fe2O3-13/MoO3-7/TiO2,CoO-7/Fe2O3-9/Bi2O3-5/TiO2, 9/Bi2O3-10/TiO2,CoO-7/Fe2O3-9/V2O5-5/TiO2,CoO-7/Fe2O3-9/V2O5-10/TiOو CoO-7/Fe2O3-9/V2O5-40/TiO2 أما النظام المحمل على الزركونيا فتم تحضيره بطريقة السول-جل المشتعل ذاتيا وطريقة الترسيب. شخصت الأنظمة جميعها من حيث بنيتها بواسطة حيود الأشعة السينية وأطياف الأشعة تحت الحمراء. تم رصد حموضة الأنظمة عن طريق ادمصاص البيردين على سطح النظام وتسجيل الأشعة تحت الحمراء له. لجميع الأنظمة لوحظ أن عملية الإدمصاص تحدث بشكل رئيسي على مواقع لويس الحمضية. تم تحديد الظروف المثلى للتفاعل وكانت عند معدلات تدفق الأكسجين والبيوتين والهيليوم 5، 2، 60 مل/دقيقة على التوالي. كانت سرعة التفاعل تزداد بزيادة الضغط الجزئي للأكسجين وكان التفاعل أحادي الرتبة. من جهة أخرى كانت رتبة التفاعل بالنسبة للبيوتين سالبة، ما يعني أن سرعة التفاعل ومعها درجة التحول تتناقص مع زيادة الضغط الجزئي له وفسرت هذه الظاهرة باستخدام آلية لانجميور-هنشلوود. من بين كل المحفزات المستخدمة في هذه الدراسة كان CoO-7/Fe2O3-9/MoO3-10/TiO2 أفضل محفز حيث كانت درجة التحول البيوتاديين 57% وانتقائية التفاعل 61% عند 485 درجة مئوية، بعائد 35% للبيوتاديين. أظهرت الأنظمة التي تحتوي على أكسيد البيزموث درجة تحول للبيوتاديين مماثلة للأنظمة التي تحتوي على أكسيد الموليبدينوم ولكن بانتقائية أقل (55% عند 425 درجة مئوية). أظهرت الأنظمة التي تحتوي على أكسيد الفاناديوم أقل نشاط تحفيزي بين جميع الأنظمة حيث كانت درجة التحول للبيوتاديين أقل من 40% حتى عند درجات الحرارة المرتفعة. النظام المحمل على الزركونيا كان له أعلى درجة تحول بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى ولكن انتقائية التفاعل للبيوتاديين كانت ضعيفة. تم تحقيق أعلى إنتاجية للبيوتاديين من خلال النظام المحمل على الزركونيا والمحضر بطريقة الترسيب بعائد 36% عند 430 درجة مئوية ولكن جزء كبير من البيوتين يتحول إلى غاز ثاني أكسيد الكربون عديم الفائدة.
|
