Sonication સાથે ફિશર-Tropsch ઉત્પ્રેરક સુધારેલ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે ફિશર-ટ્રોપશ ઉત્પ્રેરકનું સુધારેલ સંશ્લેષણ: ઉત્પ્રેરક કણોની અલ્ટ્રાસોનિક સારવારનો ઉપયોગ ઘણા હેતુઓ માટે થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ સંશોધિત અથવા કાર્યાત્મક નેનો-કણો બનાવવા માટે મદદ કરે છે, જેમાં ઉચ્ચ ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ હોય છે. અલ્ટ્રાસોનિક સરફેસ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા ખર્ચવામાં આવેલા અને ઝેરી ઉત્પ્રેરકને સરળતાથી અને ઝડપથી પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જે ઉત્પ્રેરકમાંથી નિષ્ક્રિય ફાઉલિંગને દૂર કરે છે. છેલ્લે, અલ્ટ્રાસોનિક ડિગગ્લોમેરેશન અને વિક્ષેપ ઉત્પ્રેરક કણોના એકસમાન, મોનો-ડિસ્પર્સ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનમાં પરિણમે છે જેથી ઉચ્ચ સક્રિય કણોની સપાટી અને મહત્તમ ઉત્પ્રેરક રૂપાંતરણ માટે સામૂહિક ટ્રાન્સફર સુનિશ્ચિત થાય.

ફિશર-ટ્રોપ્સ પ્રક્રિયાઓ માટે અલ્ટ્રાસોનિક કેટાલિસ્ટ તૈયારીના ફાયદા

ફિશર-ટ્રોપ્સ ઉત્પ્રેરકોના સંશ્લેષણમાં સોનિકેશન નોંધપાત્ર ફાયદા પ્રદાન કરે છે, મુખ્યત્વે ઉત્પ્રેરક મોર્ફોલોજી અને સક્રિય સ્થળ વિતરણ પર સૂક્ષ્મ નિયંત્રણ પ્રેરિત કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઉચ્ચ-ઊર્જા પોલાણ ઝડપી મિશ્રણ અને પૂર્વગામી સામગ્રીના અસરકારક ડિ-એગ્લોમરેશનને સુનિશ્ચિત કરે છે, જે અત્યંત સમાન કણોના કદ વિતરણ અને સપાટીના ક્ષેત્રમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. આ ઉન્નત એકરૂપતા સક્રિય ઘટકોના વધુ વિક્ષેપમાં પરિણમે છે, જે સુલભ પ્રતિક્રિયા સ્થળોની સંખ્યાને મહત્તમ કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, નિયંત્રિત મિશ્રણ ગતિશાસ્ત્ર ઘણીવાર અત્યંત સ્થિર અને છિદ્રાળુ માળખાંની રચના તરફ દોરી જાય છે, જેનાથી કઠોર પ્રતિક્રિયા પરિસ્થિતિઓમાં ઉત્પ્રેરકની કામગીરી, પસંદગી અને લાંબા ગાળાની સ્થિરતામાં સુધારો થાય છે.

ઉત્પ્રેરક પર અલ્ટ્રાસોનિક અસરો

હાઇ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પર તેના હકારાત્મક પ્રભાવ માટે જાણીતું છે. જ્યારે તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને પ્રવાહી માધ્યમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે ત્યારે એકોસ્ટિક પોલાણ ઉત્પન્ન થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ 5,000K સુધીના ખૂબ ઊંચા તાપમાન, આશરે દબાણ સાથે સ્થાનિક રીતે આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ કરે છે. 2,000atm, અને 280m/s વેગ સુધીના પ્રવાહી જેટ. એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટના અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પર તેની અસરો સોનોકેમિસ્ટ્રી શબ્દ હેઠળ જાણીતી છે.
અલ્ટ્રાસોનિક્સનો સામાન્ય ઉપયોગ એ વિજાતીય ઉત્પ્રેરકની તૈયારી છે: અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પોલાણ દળો ઉત્પ્રેરકના સપાટીના વિસ્તારને સક્રિય કરે છે કારણ કે પોલાણ ધોવાણ બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ, અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ સપાટીઓનું નિર્માણ કરે છે. વધુમાં, તોફાની પ્રવાહી સ્ટ્રીમિંગ દ્વારા માસ ટ્રાન્સફર નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે. એકોસ્ટિક પોલાણને કારણે ઉચ્ચ કણોની અથડામણ પાવડર કણોની સપાટીના ઓક્સાઇડ કોટિંગ્સને દૂર કરે છે જેના પરિણામે ઉત્પ્રેરક સપાટી ફરીથી સક્રિય થાય છે.
 

પેલેડિયમ-ડોપેડ ઉત્પ્રેરકનું સંશ્લેષણ સોનિકેટર UIP1000hdT નો ઉપયોગ કરીને
અભ્યાસ અને છબી: ©પ્રેકોબ એટ અલ., 2020

ફિશર-ટ્રોપશ ઉત્પ્રેરકની અલ્ટ્રાસોનિક તૈયારી

ફિશર-ટ્રોપશ પ્રક્રિયામાં ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે જે કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજનના મિશ્રણને પ્રવાહી હાઇડ્રોકાર્બનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. ફિશર-ટ્રોપ્શ સંશ્લેષણ માટે, વિવિધ પ્રકારના ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સંક્રમણ ધાતુઓ કોબાલ્ટ, આયર્ન અને રૂથેનિયમ છે. ઉચ્ચ તાપમાન ફિશર-ટ્રોપ્સ્ચ સંશ્લેષણ આયર્ન ઉત્પ્રેરક સાથે સંચાલિત થાય છે.
ફિશર-ટ્રોપ્શ ઉત્પ્રેરક સલ્ફર-સમાવતી સંયોજનો દ્વારા ઉત્પ્રેરક ઝેર માટે સંવેદનશીલ હોવાથી, સંપૂર્ણ ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અને પસંદગીને જાળવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક પુનઃસક્રિયકરણ ખૂબ મહત્વનું છે.

કોર-શેલ ઉત્પ્રેરકનું અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ

કોર-શેલ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ એ નેનોપાર્ટિકલ્સ છે અને બાહ્ય શેલ દ્વારા સુરક્ષિત છે જે નેનોપાર્ટિકલ્સને અલગ પાડે છે અને ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન તેમના સ્થળાંતર અને સંકલનને અટકાવે છે.

પિરોલા એટ અલ. (2010) સક્રિય મેટલના ઉચ્ચ લોડિંગ સાથે સિલિકા-સપોર્ટેડ આયર્ન-આધારિત ફિશર-ટ્રોપ્સ ઉત્પ્રેરક તૈયાર કર્યા છે. તેમના અભ્યાસમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે સિલિકા સપોર્ટની અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ ગર્ભાધાન મેટલ ડિપોઝિશનને સુધારે છે અને ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિમાં વધારો કરે છે. ફિશર-ટ્રોપ્સ સંશ્લેષણના પરિણામોએ અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા તૈયાર કરાયેલ ઉત્પ્રેરકને સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ તરીકે દર્શાવ્યા છે, ખાસ કરીને જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક ગર્ભાધાન આર્ગોન વાતાવરણમાં કરવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્પ્રેરક પુનઃસક્રિયકરણ

અલ્ટ્રાસોનિક કણ સપાટીની સારવાર એ ખર્ચાયેલા અને નિષ્ક્રિય ઉત્પ્રેરકોને પુનર્જીવિત અને ફરીથી સક્રિય કરવાની એક ઝડપી અને સરળ પદ્ધતિ છે. ઉત્પ્રેરકની પુનર્જીવિતતા તેના પુનઃસક્રિયકરણ અને પુનઃઉપયોગને મંજૂરી આપે છે અને તેથી તે એક આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રક્રિયા પગલું છે.
અલ્ટ્રાસોનિક કણ સારવાર ઉત્પ્રેરક કણમાંથી નિષ્ક્રિય નિષ્ક્રિય સ્તરો, ફાઉલિંગ અને અશુદ્ધિઓ દૂર કરે છે, જે ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા માટે સાઇટ્સને અવરોધે છે. ખર્ચિત ઉત્પ્રેરક સ્લરીને સોનિકેટ કરવાથી ઉત્પ્રેરક કણ સપાટીને જેટ ધોવામાં આવે છે, જેનાથી ઉત્પ્રેરક રીતે સક્રિય સ્થળમાંથી ડિપોઝિશન દૂર થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન પછી, ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ તાજા ઉત્પ્રેરક જેવી જ અસરકારકતામાં પુનઃસ્થાપિત થાય છે. વધુમાં, સોનિકેશન એગ્લોમેરેટ્સને તોડે છે અને મોનો-વિખેરાયેલા કણોનું એકરૂપ, સમાન વિતરણ પૂરું પાડે છે, જે કણ સપાટી વિસ્તાર અને તેથી સક્રિય ઉત્પ્રેરક સ્થળને વધારે છે. તેથી, સુધારેલા સમૂહ સ્થાનાંતરણ માટે ઉચ્ચ સક્રિય સપાટી વિસ્તાર સાથે પુનર્જીવિત ઉત્પ્રેરકોમાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્પ્રેરક પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રાપ્ત થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્પ્રેરક પુનર્જીવન ખનિજ અને ધાતુના કણો, (મેસો-) છિદ્રાળુ કણો અને નેનોકોમ્પોઝીટ માટે કામ કરે છે.
Read more about ultrasonic regeneration of spent catalysts!

ફિશર-ટ્રોપ્સ ઉત્પ્રેરકોના સોનોકેમિકલ સંશ્લેષણ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સોનિકેટર્સ

ઉત્પ્રેરક સંશ્લેષણમાં હિલ્સચર સોનિકેટર્સ ખૂબ જ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ મજબૂત ડિઝાઇન, ચોકસાઇ અને માપનીયતા ધરાવે છે, જે સામાન્ય સોનિકેશન સાધનો કરતાં નોંધપાત્ર ફાયદા આપે છે. આ એકમો ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત અને ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પ્રદાન કરે છે, જે પૂર્વગામી સામગ્રીના સમાન વિક્ષેપને પ્રાપ્ત કરવા અને ઉત્પ્રેરક કણોના ચોક્કસ ન્યુક્લિયેશન અને વૃદ્ધિને સરળ બનાવવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. અત્યાધુનિક નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ સંશોધકોને પાવર આઉટપુટ અને પલ્સ અવધિ જેવા પરિમાણોને સચોટ રીતે નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, પુનઃઉત્પાદનયોગ્ય પ્રાયોગિક પરિણામો સુનિશ્ચિત કરે છે - સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ. વધુમાં, હિલ્સચર સોનિકેટર્સ તેની ટકાઉપણું અને નાના પ્રયોગશાળા બેચથી લઈને પાઇલટ પ્લાન્ટ કામગીરી સુધીના વિવિધ સ્કેલને હેન્ડલ કરવાની ક્ષમતા માટે જાણીતા છે, જેનાથી બેન્ચ-સ્કેલ સંશોધનથી ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન સુધી આશાસ્પદ ઉત્પ્રેરક ફોર્મ્યુલેશનના કાર્યક્ષમ સંક્રમણને સક્ષમ બનાવે છે. જર્મન એન્જિનિયરિંગ અને ઉત્પાદન ધોરણો ખાતરી કરે છે કે હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો ભારે-ડ્યુટી લોડ હેઠળ 24/7 કામગીરીમાં વિશ્વસનીય રીતે સંચાલિત થઈ શકે છે.

નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા સોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

સાહિત્ય / સંદર્ભો