Solid base catalysts
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2009
Department
Major/Subject
Epäorgaaninen kemia
Mcode
Kem-35
Degree programme
Language
en
Pages
x + 77
Series
Abstract
Kiinteillä emäskatalyyteilla on monia etuja perinteisiin nestemäisiin katalyytteihin nähden. Ne on helppo erottaa prosessin tuotteista ja käyttää uudelleen. Ne eivät ole myöskään yhtä vaarallisia käsitellä tai haitallisia ympäristölle kuin perinteiset nestemäiset katalyytit. Joissain tapauksissa niillä voitaisiin jopa korvata tällä hetkellä käytössä olevia kiinteitä happokatalyytteja. Diplomityön kirjallisuusosassa esitellään kiinteiden emäskatalyyttien päätyypit sekä niiden valmistus- tapoja ja sovelluksia. Myös emäksisyyden aikaansaamista ja sen karakterisointia käsitellään. Työn kokeellisessa osassa valmistettiin kiinteitä emäskatalyytteja käsittelemällä kolmea eri katalyyttikantajaa, zeoliittia, alumiinioksidia ja mesohuokoista materiaalia, joko (i) emäksisillä metalli-ioneilla (Na+, Mg2+ tai Ba2+) tai (ii) tributyyliamiinilla. Katalyyttinäytteiden metallipitoisuutta tutkittiin joko atomiabsorpitio- tai atomiemissiospektometrisesti ja niiden hajoamista termogravimetrisin analyysein. Myös hiilipitoisuusmäärityksiä käytettiin analysoinnissa. Metalli-ioneja sekä ioni vaihdettiin että impregnoitiin kantajiin. loninvaihdossa käytettiin kahta eri lämpötilaa ja vastaionia. Lämpötilan nostaminen teki ioninvaihdosta tehokkaampaa, mutta vastaionin vaikutus riippui kantajasta. Korkeimmat metallipitoisuudet saatiin zeoliittikantajalla kun käytettiin ioninvaihtoa ja mesohuokoisella kantajalla kun valmistustekniikkana oli impregnointi. Metalleista natriumin pitoisuudet olivat korkeimmat. Tributyyliamiinikatalyyttien valmistuksessa tutkittiin useiden eri parametrien vaikutusta katalyytin koostumukseen. Valmistuslämpötilan nostolla oli positiivinen vaikutus tributyyliamiinin määrään näytteessä, kun taas valmistusliuoksen konsentraation vaikutus ei ollut yhtä selvä. Jos liuoksen konsentraatio oli liian korkea, lähelle 100 %, tributyyliamiinin määrä näytteissä jäi alhaisemmaksi kuin hieman matalammissa konsentraatioissa valmistettujen näytteiden. Työssä tutkittiin kahta eri liuotinta, tolueenia ja heptaania, mutta niiden välillä ei havaittu merkittävää eroa. Tributyyliamiini jäi parhaiten kiinni zeoliittikantajaan, mikä johtui tämän kantajan vahvimmista happokohdista.Description
Supervisor
Karppinen, MaaritThesis advisor
Tiitta, MarjaKeywords
base catalysts, kiinteä emäskatalyytti, tributylamine, tributyyliamiini, impregnation, impregnointi, ion-exchange, ioninvaihto