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Sviluppo di catalizzatori ibridi organici-inorganici per reazioni di desolforazione ossidativa

Informazioni tesi

  Autore: Francesca Caneva
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Padova
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Chimica Industriale
  Relatore: Marcella Bonchio
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 78

L'ancoraggio terminale di code otteniliche su poliossotungstati molecolari li rende monomeri organici-inorganici polimerizzabili con formula
[(CH2 = CH (CH2) 6Si)xOySiWwOz] 4 -, x = 2, w = 11, y = 1, z = 39 (1) , x = 2, w = 10, y = 1, z = 36 (2) e x = 4, w = 9, y = 3, z = 34 (3). Questi ibridi molecolari possono utilizzare perossido di idrogeno acquoso per catalizzare l'ossidazione selettiva di solfuri organici in CH3CN. Co-polimerizzazione di 1-3,metacrilato di metile e etilenglicol dimetacrilato porta a materiali porosi con una distribuzione omogenea dei monomeri funzionali, come indicato dalle convergenti testimonianze delle analisi FT-IR e di microscopia elettronica. I polimeri catalitici attivano il perossido di idrogeno per il trasferimento di ossigeno, come indicato dalla ossidazione quantitativa e selettiva di metil p-tolil solfuro proiettato come substrato modello. Il materiale ibrido contenente monomero 2 è stato testato anche in n-ottano per valutarne il potenziale per l'ossidazione e la rimozione di dibenzotiofene, un noto contaminante della benzina.

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1 1 Introduzione 1.1 I solfuri aromatici come inquinanti di carburanti e possibili sistemi per la desolforazione I composti solforati sono presenti nel petrolio greggio in un'ampia gamma di forme, sia alifatiche sia aromatiche, concentrate nella parte pesante del greggio [1] . Per soddisfare la domanda di carburanti per autotrazione, i processi di cracking catalitico sono utilizzati industrialmente per convertire questi tagli pesanti di basso valore in prodotti di alto valore (benzina e diesel), i quali devono sottostare ai limiti di legge per quanto riguarda il contenuto di zolfo. Negli Stati Uniti d’America dal 2006 il tenore di zolfo ammesso nei gasoli è di 15 ppm, mentre dal 2009, 10 ppm é quello stabilito dalle norme europee [2] [3] . I derivati del tiofene contribuiscono per più dell’80% allo zolfo totale contenuto nel gasolio e il 70% di questi é composto da benzotiofene (BT) e dibenzotiofene (DBT). [4] Figura 1.1 Durante i processi di cracking, i principali composti solforati vengono rimossi tramite processi di idrogenazione catalitica (idrodesolforazione, HDS). Il fine principale della desolforazione è di ridurre le emissioni di biossido di zolfo (SO 2 ), che deriva dall’utilizzo di tali combustibili nei mezzi di trasporto, nelle centrali elettriche a gas o a olio combustibile, nelle caldaie civili e industriali, e che provoca in atmosfera il fenomeno delle piogge acide attraverso conversione ad acido solforico. Altra ragione per cui è necessario rimuovere i composti solforati dagli idrocarburi è la facilità con cui i derivati dello zolfo possono avvelenare catalizzatori a base di metalli nobili (platino e renio) che si trovano nelle unità di reforming catalitico, utilizzate per aumentare il numero di ottano nella nafta. Infine, i composti solforati possono determinare la corrosione di strutture metalliche (oleodotti e metanodotti).

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Parole chiave

catalizzatori
acqua ossigenata
poliossometallati
tecniche di polimerizzazione
dibenzotiofene
desolforazione carburanti
cinetiche di ossidazione
indice di rigonfiamento
solfuri aromatici
reazioni bifasiche

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