KFUPM ePrints

DESIGN OF SOL-GEL METAL OXIDE THIN FILM CATALYST SUPPORT FOR CAPILLARY MICROREACTOR

l DESIGN OF SOL-GEL METAL OXIDE THIN FILM CATALYST SUPPORT FOR CAPILLARY MICROREACTOR. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

This is the latest version of this item.

[img]PDF - Published Version
Restricted to Abstract Only until 25 May 2016.

3453Kb

Arabic Abstract

للمرة الأولى تم تطوير غشاء السيريوم الرقيق كدعامة حفازه لتطبيقات في مفاعل دقيق شعري من مركب طليعي للايزوبروبو اوكسيد السيريوم المحضر حديثا باستخدام نهج السول-جل. تم تشخيص الغشاء باستخدام مطيافية الاشعة السينية للبودرة, ووافقت النتيجة ملف JCPDS لاوكسيد السيريوم. اظهرت صورت FESEM مساهات متوفرة داخل الغشاء الجاف, وتم وتم ادخال جسيمات البليديوم النانومية داخلها. تم قياس سمك الغشاء ووجد حوالي 200 نانومتر من SEM للانبوب الشعري. تم تحديد حجم جسيمات البليديوم النانوية و تشتتها باستخدام صورة TEM. تم تسجيل طيف الاشعة تحت الحمراء ورمان وكان مقارنا مع حسابات DFT وبيانات تم دراستها سابقا. تم تجريب البليديوم/اوكسيد السيريوم في هدرجة فينيل استلين في مفاعل دقيق. تم تسجيل انتاجية و انتقائية عالية لايثيل البنزين في درجة حرارة عالية , بينما الانتقائية نحو الاستايرين كانت مفضلة عند تراكيز عالية من فينيل استلين وتيار هيدروجين عالي. تم الحصول على جهد اعلى للحفاز للهدرجة 0.733 1/ثانية لتركيز 158 جزء من المليون من فينيل استلين عند 60 درجة مئوية و 0.5 مل/دقيقة لمعدل سريان الهيدروجين. اظهرت فعالية الحفاز نقصان مستمر في فعاليته في اول اربعة ايام بعد ذلك استقرار في الفعالية بعد 2 اخريين. نتائج ICP-MS اكدت نقصان الفعالية نتيجة الى رشح البليديوم خارج انبوب البليديوم / اوكسيد البليدوم الشعري.

English Abstract

Ceria thin films as catalyst support for application in capillary microreactor was developed for the first time from freshly prepared cerium isopropoxide precursor using sol-gel approach. The thin film was characterized using powder XRD. FESEM image showed available pores within the dried film inside which palladium nanoparticles (Pd NPs) were immobilized. Film thickness was measured to be approximately 200 nm from the capillary SEM. Mean particle size and dispersion of Pd NPs was determined from the TEM images. FTIR and Raman spectroscopy were recorded and the results were comparable to DFT computational calculations and previously reported data. The Pd/CeO2 immobilized capillary was tested for hydrogenation of phenylacetylene in a microreactor. Higher conversion and selectivity towards ethylbenzene were recorded at higher temperature, while selectivity towards styrene was favored at higher phenylacetylene concentration and hydrogen flow rate. Catalyst turn over frequency of 0.733 s-1 was obtained for 158 ppm phenylacetylene hydrogenation at 60 oC and 0.5 ml.min-1 hydrogen flow rate. Catalyst activity evaluation showed continuous decrease in catalyst activity for the first 4 days of operation and was then stabilized for further 2 days. ICP-MS result confirmed decrease in activity to be due to leaching of Pd in the Pd/CeO2 capillary.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Chemistry
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Committee Advisor:Alhooshani, Khalid
Committee Members:Muraza, Oki and Ullah, Nisar
ID Code:139570
Deposited By:ABDULKADIR TANIMU (g201303070)
Deposited On:31 May 2015 09:18
Last Modified:31 May 2015 09:18

Available Versions of this Item

Repository Staff Only: item control page