دراسة بعض الخواص الفيزيوكيميائية لأكسيد القصدير SnO2 المحمّل بأكسيد التنغستين WO3
الكلمات المفتاحية:
WO3/ -SnO2 امتزاز النتروجين- البنية النسيجية- الفعالية.الملخص
طُوّر في هذا البحث الحفاز WO3/SnO2 بتكليس الحامل الجاف SnO2 عند الدرجتين 300oC و500o ثم حُملت ﺑ 15wt%WO3، ويرمز لها بالرمزين PWS3 وPWS5، وكلست النواتج في المجال 200–500oC. درست الحفازات بتقانة FT–IR وامتزاز النتروجين عند الدرجة 77K والمعايرة الكمونية في الأوساط اللامائية و FT–IR للبيريدين الممتز بغية دراسة خواص البنية النسيجية والحمضية السطحية، وكذلك اختبرت فعالية الحفازات بتفاعل أسترة حمض البربيونيك (PA) مع ن-بوتانول (B) في الطور السائل.
أثبتت النتائج أنّ WO3 يرتبط على سطح الحامل، وأنّ خواص البنية النسيجية (المساحة السطحية S وحجم المسام الكلي VT ونصف قطر المسام الوسطي ra وحجم المسام الدقيقة Vo وتوزع حجم المسام) تتعلق بشكل واضح بدرجة حرارة تكليس كلٍ من الحامل والحفاز، وتكون منحنيات امتزاز النتروجين من النموذج IV وأنشوطة تخلفية من النوع H1 للحفازات PWS5 و PWS3-200وهي ذات مسام أسطوانية متماثلة، بينما البقية فتبدي منحنيات امتزاز بين النموذجين I وIV وتحوي على مسام مختلفة النوع والشكل. يمتلك الحفاز PWS3-300 المساحة الأعلى
(92 m2/g). تبدي الحفازات المحضرة جميعاً قوة حمضية Ei=111–270 mV، أي أنها حموض صلبة فائقة الحموضة وتحوي على مراكز براونشتيد ولويس وكثافتها الحمضية(عدد المراكز في m2) عالية وخاصةً لنواتج المعالجة عند الدرجة 200oC ، >10x1017N/m2. تمتاز الحفازات المحضرة بفاعلية حفزية جيدة لتفاعل أسترة PA مع B، وتتعلق نسبة تحوّل الحمض بعدة عوامل أهمها درجة حرارة التفاعل ووزن الحفاز والنسبة المولرية للمواد المتفاعلة. يمتاز الحفاز PWS3-300 بالفعالية الحفزية الأعلى حيث بلغت 58.73% عند الدرجة 110oC ووزن الحفاز 0.2 g والنسبة PA:B=1:2 بعد زمن تفاعل 4 h. تتبع حركية التفاعل آلية ريدل-ايلي حيث يُمتز PA كيميائياً على مراكز براونشتيد ولويس ليشكل مركب مرحلي مبرتن PAH+ أو كربوكاتيون ثابت والذي يتفاعل في مرحلة لاحقة مع الغول من الطور السائل ليشكل مركب مرحلي جديد ضعيف الامتزاز يمج (ينتز) ويتفكك بسهولة لإعطاء الماء والاستر، وتكون عملية امتزاز الحمض وتشكّل المركب المرحلي المُمتز بقوة الخطوة الأساسية التي تتحكم بسرعة العملية الحفزية.
