This work presents the performance of supported Pd and Pd-Me (Me = Mo, V and Pb) catalysts in the hydrogenation of sunflower oil. The catalysts were prepared using alumina as support, and were following two different methods of preparation: wet impregnating and sol–gel techniques. The samples were characterized by atomic absorption, N₂ adsorption isotherm, temperature-programmed reduction and hydrogen chemisorption. For Pd monometallic catalysts prepared by wet impregnation (WI) of γ-Al₂O₃ and alumina sol–gel (SG), for the same iodine value (IV) and Pd surface, Pd-SG generates more trans-isomers than Pd-WI sample. This could be attributed to differences in the support morphology. Regarding bimetallic catalysts, for a smaller amount of exposed Pd, the Pd-Mo/γ-Al₂O₃and Pd-V/γ-Al₂O₃ catalysts show the same activity compared with the respective monometallic catalyst, and increase the selectivity to trans-isomers. The molybdenum and vanadium promoting effect could be a consequence of the formation of an adsorbed initial state, after which the hydrogenation would take place on the Pd surface. On the other hand, Pd-Pb/γ-Al₂O₃ showed the lowest hydrogenation activity. This would be result of a certain dimensional limitations on the space lattice of Pd for hydrogenation of double bonds due to the formation of a Pd–Pb alloy. The sol–gel Pd-Mo sample was the most effective catalyst regarding the cis-isomers selectivity and reveals the route for future research

چکیده

این تحقیق عملکرد کاتالیست ­های Pd و Pd-Me (Pb و V،Mo = Me) پشتیبانی­ شده را در هیدروژناسیون روغن آفتابگردان ارائه می کند. کاتالیست­ ها با استفاده از آلومینا به عنوان پشتیبان تهیه شدند، و از دو روش مختلف برای آماده ­سازی آن­ ها استفاده شد: روش­ های اشباع مرطوب و سل-ژل. نمونه ها توسط دستگاه جذب اتمی، ایزوترم جذب N₂، کاهش دمای برنامه­ ریزی شده و جذب شیمیایی هیدروژن مشخصه­ یابی شدند. برای کاتالیست­ های تک فلزی Pd تهیه شده توسط اشباع مرطوب (WI) γ-Al₂O₃ و سل-ژل آلومینا (SG)، برای مقدار ید (IV) و سطح Pd یکسان، Pd-SG ایزومرهای ترانس بیشتری نسبت به نمونه­ ی Pd-WI تولید می کند. این را می ­توان به تفاوت در مورفولوژی پشتیبان نسبت داد. در مورد کاتالیست ­های دو فلزی، برای یک مقدار کوچکتر از Pd در معرض، کاتالیست ­های Pd-Mo/ γ-Al₂O₃ و Pd-V/ γ-Al₂O₃ اکتیویته ­ی مشابهی با کاتالیست­ های تک فلزی متناظر، را نشان می دهند و انتخابی بودن ایزومرهای ترانس را افزایش می ­دهند. اثر ارتقا دهنده ­ی مولیبدن و وانادیم می ­تواند نتیجه ­ای از تشکیل یک حالت اولیه ­ی جذبی باشد، که پس از آن هیدروژناسیون می ­تواند بر سطح پالادیم انجام شود. از سوی دیگر، Pd-Pb/ γ-Al₂O₃ کمترین اکتیویته­ ی هیدروژناسیون را نشان داد. این امر می تواند ناشی از محدودیت­ های ابعادی مشخص در شبکه­ ی فضایی Pd برای هیدروژناسیون پیوندهای دوگانه به دلیل تشکیل آلیاژ Pd-Pb باشد. نمونه­ ی Pd-Mo سل-ژل موثرترین کاتالیست در مورد انتخابی بودن ایزومرهای سیس (cis) بود و مسیری را برای تحقیقات آینده نشان می ­دهد.

1-مقدمه

هیدروژناسیون روغن­ های نباتی یک عملیات مهم در اصلاح چربی ­ها و روغن ­ها است. فرآیند هیدروژناسیون قسمت پیوندهای دوگانه را اشباع می ­کند، در حالی که نسبت مهمی از پیوندهای باقی مانده از طریق تبدیل سیس-ترانس در زنجیره­ی اسید چرب ایزومر می شود. این فرایند دمای ذوب را افزایش می ­دهد، قوام برای استفاده به عنوان مارگارین را افزایش می­ دهد و مقاومت در برابر اکسیداسیون تشدید می ­بخشد [1]. از سال 1980، تعداد قابل توجهی کار پژوهشی به منظور شناخت اثر ایزومرهای ترانس اسید های چرب چندگانه و یگانه­ ی اشباع نشده در متابولیسم سلولی انجام شده است.