نسل جوان ایران

علوم پایهفیزیکفیزیک اتمی - مولکولی

سنتز آمونیاک به روش هابر بر اساس مکانیسم رقابتی لنگمویر- هینشل وود بر روی سطح کاتالیزور آهن (Fe)

ارسال کننده : جناب آقای رضا رحیمی
سطح فعالیت : مدیر کل
ایمیل : reza.rahimi663[@]gmail.com
تاریخ ارسال : ۱۵ آبان ۱۳۹۴
دفعات بازدید : 474
زبان نوشتاری : فارسی
تعداد صفحه : 101
فرمت فایل : صخقی
حجم فایل : 3.998mb

قیمت فایل : 45,000 تومان
خرید فایل

امتیاز مثبت : 0
امتیاز منفی : 0

پایگاه مقاله نسل جوان ایران

در این پژوهش، مکانیسم سنتز آمونیاک بر اساس فرآیند هابر بر روی کاتالیزور آهن با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی و به روش تئوری تابعيت چگالی و با به کاربردن مجموعه پایه LanL2DZ بر اساس مکانیسم جذب رقابتی لنگمویر- هنشل‌وود مورد بررسی قرار گرفت.کلیه محاسبات با استفاده ازنرم افزار گوسین 09 و گاس ویو05 انجام شد.

در اين پژوهش یک مکانیسم سیزده مرحله‌ای برای این واکنش در نظر گرفته شد. در این مکانیسم‌ها گازهای نیتروژن و هیدروژن بر روی سطح (001) فلز آهن ابتدا به صورت فیزیکی جذب شد، سپس پس از عبور از مرحله گذار به صورت تفکیکی جذب شیمیايی می‌شوند و در ادامه هیدروژن به صورت مرحله‌ای به نیتروژن اضافه می‌شود. در هر مرحله افزایش هیدروژن، از یک سد انرژی می‌گذرد و نهایتاً آمونیاک تولید شده واجذب می‌گردد.

انرژی و ساختار هندسی هر مرحله به وسیله، بهینه‌سازی جزيی با ثابت نگه داشتن مختصات مربوط به جاذب و اجازه تغییر: طول پیوند، زاویه پیوند و زاویه دووجهی گونه جذب شونده بدست آمد.

برای تعیین ساختار و انرژی حالت گذار: یک متغیر مانند طول پیوند و یا زاویه پيوند با گام مشخص و ثابت تغییر داده شد و انرژی هر مرحله محاسبه گردید، سپس نمودار تغییرات انرژی نسبت به متغیر رسم شد. تا قله انرژی بدست آید، این قله‌ي همان ساختار است. نتایج نشان داد که مرحله تفکیک مولکول نیتروژن (TS1) با سد انرژیkcal/mol28756245/53 بیشترین سد انرژی را داشته و مرحله کند واکنش و كنترل كننده آن است.

1-1-مقدمه

1-2- تعریف جذب سطحی

1-3- انواع جذب:

1-3-1- تفاوت جذب فیزیکی و شیمیایی

1-3-2- فرآیند جذب گاز و بخار روی جامد

1-3-4- منحنی­های پتانسیل جذب­های فیزیکی و شیمیایی (نمودار لنارد جونز[1])

1-3-3- بررسی جذب شیمیایی روی سطوح فلزات:

1-3-5- نمودار انرژی پتانسیل برای جذب گرماگیر

1-4- ایزوترم­­های جذب سطحی:

1-4-1- ایزوترم لانگمویر[2]

1-4-1-1- جذب ساده

1-4-1-2- جذب رقابتی

1-4-1-3- جذب تفکیکی:

1-4-2- ایزوترم فروندلیش[3]:

1-4-3- ایزوترم تمکین[4]:

1-4-4 تئوری [5]B.E.T:

1-5-1- عوامل موثر بر پدیده جذب[6]

1-6- 1- روش­های شیمیایی تولید آمونیاک:

1-6-2- فرآیند هابر[7]

1-6-3- موارد استفاده از آمونیاک

1-6-4- طریقه نگهداری و حمل و نقل:

1-7- کاتالیزور

1-7-1- چگونگی عمل کاتالیزور

1-7-2- مکانیسم واکنش کاتالیزور کردن

1-7-3- کاتالیزور همگن و ناهمگن

1-7-4- کاتالیزور ناهمگن

1-7-5- مکانیسم جذب سطح شیمیایی:

1-7-6- سموم کاتالیزور

1-7-7- اختصاصی بودن فعالیت کاتالیزور

1-7-8- غیرفعال شدن کاتالیزور

1-7-9- بازیابی کاتالیزور

1-7-10- طبقه بندی سیستم­های کاتالیزوری

1-7-11- کاتالیزورهای جامد

1-جامد فلزی:

2-کاتالیزورهای اکسید فلزی:

3-کاتالیزورهای اکسید فلزی- عایق:

1-7-12- عوامل موثر در فعالیت کاتالیزور

1-7-13- راه­های افزایش سطح کاتالیزور

1-8- شیمی محاسباتی

1-9- اساس روش­های محاسباتی

1-9-1-مکانیک مولکولی

1-9-1-1- روش­های مکانیک مولکولی

1-9-2- مکانیک کوانتومی

1-10- روش­های حل معادله­ی شرودینگر[8] الکترونی

به طور کلی دو شاخه­ی گسترده در شیمی محاسباتی وجود دارد:

1-10-1- روش­های آغازین

1-10-1-1- اصول نظریه ی میدان خود- سازگار (SCF)[9]

1-10-1-2- روش­های هارتری و هارتری فاک

1-10-3- اثرات همبستگی الکترونی

1-10-2- نظریه­ی تابعی دانسیته (DFT)[10]

1-11- مجموعه پایه[11]

1-12- نرم افزارهای شیمی

1-12-1- گوسین

1-12-2- هایپرکم

1-12-3- گاس ویو

1-13- بیان مساله وهدف پروژه

2-1-1- مدل سینتیکی جذب گونه­ها :

2-1- 1-1- سیستم N2/Fe (100)

2-1 مقدمه

2-1-1-3-2-شبیه­سازی کامپیوتر

2-1-1-2 - سیستم H2/Fe(100)

2-1-1-4-سیستم K/Fe (100)

2-1-1-6-تعیین مرتبه واکنش

2-1-1-7-نتیجه گیری

3-1-مقدمه

3-2- بهینه سازی ساختار هندسی (دستور OPT):

3-3- محاسبه حالت­گذار( (TS[12]

3-4-مکانیسم واکنش

3-5-مراحل انجام کار

4-1-تعیین انرژی سل چهارتایی اتم آهن

4-2- بهینه سازی مولکول N2

4-3- بهینه­سازی مولکول H2

4-4- جذب فیزیکی N2

4-6- جذب شیمیایی نیتروژن

4-7- جذب فیزیکی H2

4-9-جذب شیمیایی هیدروژن

4-10- حالت گذار افزوده شدن یک H به N

4-11-محاسبه انرژی قرار گیری یک اتم N و یک اتم H

4-12- اضافه شدن یک اتم H به N

4-13- محاسبه حالت گذار افزودن یک H به NH

4-14- محاسبه انرژی H وNH نشسته روی سطح

4-15-تشکیل جز NH2

4-16- حالت گذار افزودن یک اتمH به NH2

4-17-محاسبه انرژی تک نقطهH و NH2 جذب شده

4-18- تشکیلNH3

4-19-بهینه سازی مولکول NH3

4-20-واجذب نیتروژن

4-21-جمع بندی مراحل کلی

 

[1].Lennard – Jones diagram

[2]. Langmuir

[3].Freundlich

[4].Temkin

[5] .Brunauer – Emmett- Teller

[6]. Adsorption

[7]. Habber

[8].SchrÖdinger Equation

[9].Self- consistant Field- Theory

[10].Density function Theory

[11].Basis set

[12]. Transition state

در بسیاری از مواد از جمله کاتالیزور­ها ساخت نمونه یا عمل­کرد بهینه و موثر نیازمند درک ساختار ویژه سطح آن ماده است. یکی از عوامل مهم در بررسی ساختار سطح ،پدیده جذب سطحی است که در آن انتقال یک جزء از گاز یا مایع به سطح جامد صورت می­گیرد. در عمل جذب سطحی، نیروهای مختلفی اعم از شیمیایی و یا فیزیکی موثرند و مقدار آن به طبیعت ماده جذب شونده و جسم جاذب بستگی دارد. جذب سطحی از طریق دو سازگار اصلی جذب فیزیکی و شیمیایی صورت می­گیرد.

برای این فایل تا کنون نظری ارسال نشده است

برای ارسال نظر باید عضو سایت باشید

تعداد کاراکتر مجاز:

برچسب های مرتبط


فهرست کتابخانه نسل جوان ایران

تاییدیه های سایت


درگاه بانک ملت

شبکه های اجتماعی نسل جوان ایران


فن آوری های روز دنیا


آرشیو فن آوری های روز دنیا

جدیدترین اخبار سایت


پایگاه خبری نسل جوان ایران

مقالات برتر و منتخب کاربران