کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
145244 456336 2016 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Low temperature desulfurization on Co-doped α-FeOOH: Tailoring the phase composition and creating the defects
ترجمه فارسی عنوان
گوگردزدایی روی α-FeOOH دپه شده با کبالت در دمای پایین: تناسب ترکیب فاز و ایجاد نقص
کلمات کلیدی
α-FeOOH؛ دوپینگ فلزی؛ سولفوریزاسیون با دمای پایین؛ جای خالی اکسیژن
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2- مواد و روش ها

2-1- تهیه نمونه های  α-FeOOH دپه شده با کبالت

2-2- شناسایی نمونه ها

2-3- آزمایش تعیین ظرفیت جذب هیدروژن سولفید 

3- نتایج و بحث

3-1- مطالعات ساختاری

شکل 1: الگوهای پراش نمونه های α-FeOOH و  FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف.

3-2- اندازه گیری های میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)

شکل2: تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)  برای α-FeOOH (a) 01/0FeCo- (b) 07/0FeCo-  (c) 13/0FeCo-  (d).

3-3- مساحت سطح BET

جدول 1: ویژگی های بافت نمونه های FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف.

3-4- اندازه گیری XPS

شکل3: طیف XPS مربوط به عناصر آهن (a) و کبالت (b) نمونه های α-FeOOH و  FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف.

3-5- اندازه گیری حجم کبالت در  نمونه های FeCo-x

جدول 2: حجم کبالت نمونه های FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف.

3-6- اندازه گیری ظرفیت جذب هیدروژن سولفید

شکل4: ظرفیت های جذب H2S برای نمونه های α-FeOOH و FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف، شرایط واکنشH2S به نیتروژن، دبی جرمی جریان mL.h-1.g-1 2400.

شکل5: عکس ها و الگوهای پراش XRD  a-FeOOH دپه شده با کبالت تازه و استفاده شده (07/0FeCo-).

3-7- بازیافت a-FeOOH دپه شده با کبالت 

3-8- اندازه گیری رامان

3-9- اندازه گیری ESR

شکل6: طیف های رامان برای نمونه های α-FeOOH و FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف. 

شکل 7:  طیف های ESR برای نمونه های α-FeOOH و FeCo-x با نسبت های اتمی کبالت به آهن مختلف

شکل 8: نقش جای خالی اکسیژن در فرایند حذف هیدروژن سولفید.                        

4- نتیجه گیری
ترجمه چکیده
در این مقاله، یکسری از α-FeOOH (گوتیت) های دپه شده با کبالت از طریق روش ساده هم رسوبی تهیه شد. نمونه های بدست آمده با استفاده از پراش پرتو ایکس پودری ، ایزوترم های جذب و واجذب گاز نیتروژن ، اسپکتروسکوپی فوتوالکترون اشعه ایکس ، میکروسکوپ الکترونی روبشی ، اسپکتروسکوپی رامان و رزونانس اسپین الکترون بطور دقیق شناسایی شدند. آزمایش های جذب هیدروژن سولفید نشان می دهد که نمونه های α-FeOOH دپه شده با کبالت ظرفیت جذب بسیار بالایی برای گوگرد در دمای پایین دارند (دمای 25 درجه سانتیگراد). بیشترین مقدار جذب برای نسبت Co/Fe = 0.07 بدست آمد که برابر 53.2% است و این مقدار بسیار بیشتر از مقداری است که برای نمونه α-FeOOH دپه نشده بدست می آید. این اصلاح عمدتاً به مساحت سطح بزرگتر α-FeOOH و افزایش نقص های شبکه ای مانند ایجاد جاهای خالی اکسیژن که از وارد شدن یون کبالت (II) به ساختار α-FeOOH حاصل شده، مربوط می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی


• Co-doped α-FeOOH was prepared via a simple co-precipitation method.
• By varying molar ratios of Co:Fe, the composition can be freely manipulated.
• The obtained samples show strikingly high sulfur capacity at room temperature.
• The increased surface area and defects contribute to the improved activity.

In this paper, a series of Co-doped α-FeOOH (Goethite) is prepared via a simple co-precipitation method. The obtained samples are characterized in detail by the powder X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption-desorption isotherms, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM), Raman spectroscopy and electron spin resonance (ESR). H2S adsorption experiments indicate that the Co-doped α-FeOOH samples show strikingly high breakthrough sulfur capacity at low temperature (25 °C). The maximum count reaches 53.2% at Co/Fe = 0.07, which is much higher compared to that of the undoped α-FeOOH sample. The improved activity could be mainly attributed to the larger surface area of α-FeOOH and the increased lattice defects like oxygen vacancy arising from the incorporation of Co2+ into α-FeOOH structure.

Figure optionsDownload as PowerPoint slide

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Journal - Volume 306, 15 December 2016, Pages 124–130
نویسندگان
, , , , ,