Date of Award
4-2017
Document Type
Thesis
Degree Name
Master of Science in Chemistry
Department
Chemistry
First Advisor
Abbas Khaleel
Abstract
Solid acid catalysts, such as γ-alumina, are important materials in different catalytic applications such as dehydration reactions of alcohols. Methanol is one of the most important intermediates that can be obtained from natural gas and can be further converted to other efficient fuels and chemicals. Dimethyl ether, which can be obtained from methanol, is being considered as a promising future fuel besides being the building block for several industrially important chemicals. Although γ-alumina has shown significant activity for the dehydration of methanol to dimethyl ether, improving the conversion and the selectivity at relatively low temperatures is still a major concern. In the present work, γ-alumina was modified by doping with gallium ions and the dopant effect on the textural properties, surface acidity, and the performance of the catalysts in the methanol dehydration to DME was investigated. The catalysts were prepared in different compositions using sol-gel method and different preparative conditions were studied and correlated with the final properties of the catalysts. The prepared catalysts were characterized by different physical and chemical techniques and the catalytic activity of the prepared composites was evaluated at different reaction temperatures.
Arabic Abstract
تحسين اكسيد الالمنيوم باضافة ايونات الغاليوم: تأثير الظروف التحضيرية وتركيز الغاليوم على الخصائص النسيجية والنشاط المحفز في تحويل الميثانول إلى ثنائي ميثيل إيثر كوقود نظيف
المحفزات الصلبة ذات السطوح التي تسودها صفات المواد الحمضية مثل أكسيد الألمنيوم (الألومينا) تعتبر من المواد المحفزة في تفاعلات مختلفة مثل تحويل الكحول الى ايثر. يعتبر الميثانول من أهم المواد الوسيطة التي يمكن الحصول عليها من الغاز الطبيعي و يمكن تحويله إلى مواد أخرى كوقود أو مواد كيميائية فعّالة لتطبيقات مختلفة. مثل ثنائي ميثيل إيثير، والذي يمكن الحصول عليه من الميثانول، يعتبر وقودًا واعدًا يمكن استخدامه في المستقبل إلى جانب استخدامه في مختلف الصناعات باعتباره من المواد الكيميائية التي يسهل تحويلها الى مواد مختلفة ذات تطبيقات هامة. و على الرغم من أن الألومينا أظهرت نتائج جيدة في نشاطها كمحفز في تفاعل تحويل الميثانول الى ثنائي ميثيل إيثير، الا أن تعزيز عملية التحويل الاختياري على درجات حرارة منخفضة نسبيا ما تزال عملية أساسية تحتاج مزيد من البحث.
في هذا البحث، تم تعديل الألومينا بواسطة ادخال أيونات الغاليوم في تركيبها وبتراكيز مختلفة وتم دراسة تأثير أيونات الغاليوم خصائص الألومينا خاصة أدائها كمحفز تفاعل تحويل الميثانول إلى ثنائي ميثيل إيثير. تم تحضير المحفزات باستخدام طريقة "سول-جيل" وتمت دراسة ظروف مختلفة لعملية التحضير. وكذلك تمت دراسة وتقييم المواد المحضرة في تفاعل تحويل الميثانول على درجات حرارة مختلفة وقورن أداؤها بمواد أخرى محضرة سابقا وقد أبدت الألومينا المعدلة بالغاليوم فاعلية أعلى من الألومينا غير المعدلة.
Recommended Citation
Bou Jaber, Rawad Maarouf, "Gallium-Doped Microporous γ-Al2O3: The Effect of Preparative Conditions and Composition on the Textural Properties and the Catalytic Activity in Methanol Conversion to Dimethyl Ether as a Clean Fuel Alternative" (2017). Theses. 616.
https://scholarworks.uaeu.ac.ae/all_theses/616