सोनिकेशन के साथ बेहतर फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक

अल्ट्रासाउंड के साथ फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक का बेहतर संश्लेषण: उत्प्रेरक कणों के अल्ट्रासोनिक उपचार का उपयोग कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक संश्लेषण संशोधित या कार्यात्मक नैनो-कण बनाने में मदद करता है, जिसमें एक उच्च उत्प्रेरक गतिविधि होती है। खर्च और जहर उत्प्रेरक आसानी से और तेजी से एक अल्ट्रासोनिक सतह उपचार है, जो उत्प्रेरक से निष्क्रिय fouling हटा द्वारा बरामद किया जा सकता है । अंत में, अल्ट्रासोनिक डिग्ग्लोमेशन और फैलाव के परिणामस्वरूप एक समान, मोनो-उत्प्रेरक कणों का वितरण होता है ताकि एक उच्च सक्रिय कण सतह और इष्टतम उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए बड़े पैमाने पर हस्तांतरण सुनिश्चित किया जा सके।

उत्प्रेरक पर अल्ट्रासोनिक प्रभाव

उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर अपने सकारात्मक प्रभाव के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। जब तीव्र अल्ट्रासाउंड तरंगों को तरल माध्यम ध्वनिक कैविटेशन में पेश किया जाता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन 5,000K तक के बहुत अधिक तापमान, लगभग 2,000atm के दबाव और 280m/s वेग तक के तरल जेट के साथ स्थानीय रूप से चरम स्थितियों का उत्पादन करता है। ध्वनिक कैविटेशन की घटना और रासायनिक प्रक्रियाओं पर इसके प्रभाव को सोनोकेमिस्ट्री शब्द के तहत जाना जाता है।
अल्ट्रासोनिक्स का एक आम अनुप्रयोग विषम उत्प्रेरक की तैयारी है: अल्ट्रासाउंड कैविटेशन बलों उत्प्रेरक की सतह क्षेत्र को सक्रिय करते हैं क्योंकि कैविटेशनल कटाव अपासिवीकृत, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील सतहों को उत्पन्न करता है। इसके अलावा, अशांत तरल स्ट्रीमिंग द्वारा बड़े पैमाने पर हस्तांतरण में काफी सुधार हुआ है। ध्वनिक कैविटेशन के कारण होने वाली उच्च कण टक्कर पाउडर कणों की सतह ऑक्साइड कोटिंग्स को हटा देती है जिसके परिणामस्वरूप उत्प्रेरक सतह का पुन: सक्रियीकरण होता है।

फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक की अल्ट्रासोनिक तैयारी

फिशर-ट्रोप्स प्रक्रिया में कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जो कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन के मिश्रण को तरल हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित करती हैं। फिशर-ट्रोप्स संश्लेषण के लिए, विभिन्न प्रकार के उत्प्रेरक का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन अक्सर उपयोग किए जाने वाले संक्रमण धातुएं कोबाल्ट, लोहा और रुथेनियम हैं। उच्च तापमान फिशर-ट्रोप्स संश्लेषण लोहे के उत्प्रेरक के साथ संचालित होता है।
चूंकि फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक सल्फर युक्त यौगिकों द्वारा उत्प्रेरक विषाक्तता के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, पूर्ण उत्प्रेरक गतिविधि और चयनात्मकता बनाए रखने के लिए अल्ट्रासोनिक पुनर्सक्रियण का बहुत महत्व है।

अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक संश्लेषण के फायदे

  • वर्षा या क्रिस्टलीकरण
  • (नैनो-) अच्छी तरह से नियंत्रित आकार और आकार के साथ कण
  • संशोधित और कार्यात्मक सतह गुण
  • डॉप्ड या कोर-शेल कणों का संश्लेषण
  • मेसोपोरस स्ट्रक्चरिंग

कोर-शेल उत्प्रेरक का अल्ट्रासोनिक संश्लेषण

कोर-शेल नैनोस्ट्रक्चर नैनोकणों को एक बाहरी खोल द्वारा समझाया और संरक्षित किया जाता है जो नैनोकणों को अलग करता है और उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के दौरान उनके प्रवास और संबलकोकोको को रोकता है

पिरोला एट अल (2010) ने सक्रिय धातु की उच्च लोडिंग के साथ सिलिका समर्थित लोहा आधारित फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक तैयार किया है। उनके अध्ययन में दिखाया गया है कि सिलिका समर्थन के अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त गर्भवती धातु के जमाव में सुधार करती है और उत्प्रेरक गतिविधि को बढ़ाती है। फिशर-ट्रोप्स संश्लेषण के परिणामों ने अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा तैयार उत्प्रेरक को सबसे कुशल के रूप में इंगित किया है, खासकर जब आर्गन वातावरण में अल्ट्रासोनिक गर्भवती किया जाता है।

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अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक पुनर्सक्रियण

अल्ट्रासोनिक कण सतह उपचार खर्च और जहर उत्प्रेरक को पुनर्जीवित और पुनः सक्रिय करने के लिए एक तेजी से और फेसियल विधि है। उत्प्रेरक की पुनर्योजी अपने पुनर्सक्रियण और पुन: उपयोग के लिए अनुमति देता है और इस तरह एक किफायती और पर्यावरण के अनुकूल प्रक्रिया कदम है ।
अल्ट्रासोनिक कण उपचार उत्प्रेरक कण से निष्क्रिय फाउलिंग और अशुद्धियों को हटा देता है, जो उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के लिए साइटों को अवरुद्ध करते हैं। अल्ट्रासोनिक उपचार उत्प्रेरक कण को सतह जेट वॉश देता है, जिससे उत्प्रेरक रूप से सक्रिय साइट से डिपोजिशन हटा दिया जाता है। अल्ट्रासोनिकेशन के बाद, उत्प्रेरक गतिविधि को ताजा उत्प्रेरक के समान प्रभावशीलता में बहाल किया जाता है। इसके अलावा, सोनिकेशन समूह को तोड़ता है और मोनो-बिखरे कणों का एक सजातीय, समान वितरण प्रदान करता है, जो कण सतह क्षेत्र को बढ़ाता है और इस तरह सक्रिय उत्प्रेरक साइट। इसलिए, बेहतर जन हस्तांतरण के लिए एक उच्च सक्रिय सतह क्षेत्र के साथ पुनर्जीवित उत्प्रेरक में अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक वसूली पैदावार।
अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक पुनर्जनन खनिज और धातु कणों, (मेसो-) असुरक्षित कणों और नैनोकंपोजिट के लिए काम करता है।

सोनोकेमिस्ट्री के लिए हाई परफॉर्मेंस अल्ट्रासोनिक सिस्टम्स

अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर UIP4000hdT, एक 4kW शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक रिएक्टरHielscher Ultrasonics’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम वितरित कर सकते हैं। 200 डिग्री तक के आयाम आसानी से लगातार 24/ यहां तक कि उच्च आयाम के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण ों की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24 /
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नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

बैच वॉल्यूम प्रवाह की दर अनुशंसित उपकरणों
0.5 से 1.5 एमएल एन.ए. VialTweeter
1 से 500 एमएल 10 से 200 मील / मिनट UP100H
10 से 2000 मील 20 से 400 एमएल / मिनट UP200Ht, UP400St
0.1 से 20 एल 0.2 से 4 एल / मिनट UIP2000hdT
10 से 100 एल 2 से 10 एल / मिनट UIP4000hdT
एन.ए. 10 से 100 एल / मिनट UIP16000
एन.ए. बड़ा के समूह UIP16000

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साहित्य / संदर्भ

  • Hajdu Viktória; Prekob Ádám; Muránszky Gábor; Kocserha István; Kónya Zoltán; Fiser Béla; Viskolcz Béla; Vanyorek László (2020): Catalytic activity of maghemite supported palladium catalyst in nitrobenzene hydrogenation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 2020.
  • Pirola, C.; Bianchi, C.L.; Di Michele, A.; Diodati, P.; Boffito, D.; Ragaini, V. (2010): Ultrasound and microwave assisted synthesis of high loading Fe-supported Fischer–Tropsch catalysts. Ultrasonics Sonochemistry, Vol.17/3, 2010, 610-616.
  • Suslick, K. S.; Skrabalak, S. E. (2008): Sonocatalysis. In: Handbook of Heterogeneous Catalysis. 8, 2008, 2007–2017.
  • Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998, 517-541.
  • Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M.; Cichowlas, A. A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering A204, 1995, 186-192.



जानने के योग्य तथ्य

फिशर-ट्रोप्स उत्प्रेरक के आवेदन

फिशर-ट्रोप्स संश्लेषण उत्प्रेरक प्रक्रियाओं की एक श्रेणी है जिसे संश्लेषण गैस (सीओ और एच का मिश्रण) से ईंधन और रसायनों के उत्पादन में लागू किया जाता है2), जो हो सकता है
प्राकृतिक गैस, कोयला, या बायोमास फिशर-ट्रोप्स प्रक्रिया से प्राप्त, एक संक्रमण धातु युक्त उत्प्रेरक का उपयोग बहुत बुनियादी प्रारंभिक सामग्री हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड से हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जिसे विभिन्न से प्राप्त किया जा सकता है कार्बन युक्त संसाधन जैसे कोयला, प्राकृतिक गैस, बायोमास और यहां तक कि अपशिष्ट भी।