مقایسه روش های تلقیح و سل- ژل در سنتز و تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیست Ni/Al۲O۳ جهت استفاده در فرآیند ریفورمینگ خشک متان

مصرف بیوگاز در فرآیند ریفورمینگ خشک متان در حضور کاتالیستی فعال و پایدار، دارای مزایای اقتصادی و محیط زیستی فراوانی است. کاتالیست Ni/Al۲O۳ علیرغم داشتن فعالیت بالا در ریفورمینگ خشک متان، دارای پایداری ضعیفی در این فرآیند بوده که دلایل آن کک گرفتگی و کلوخه شدن فاز فعال می باشد. لذا در این پژوهش تاثیر روش سنتز (تلقیح و سل-ژل) بر خواص فیزیکی-شیمیایی، فعالیت و پایداری کاتالیست Ni/Al۲O۳ مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی خواص فیزیکی-شیمیایی نانوکاتالیست ها توسط آنالیزهای PSD ،BET ،FTIR FESEM ،XRD و TG-DTG نشان داد، روش سل-ژل سبب تولید فاز آمورف، توزیع یکنواخت نانو ذرات و سطح ویژه بالاتری نسبت به روش تلقیح گردید. آنالیز FTIR حضور گروه های عاملی مطلوب بر سطح کاتالیست ها و عدم تولید ترکیبات اسپینل را به همراه آنالیز XRD اثبات کرد. آنالیز PSD نشان داد سنتز Ni/Al۲O۳ به روش سل-ژل ذراتی کوچکتر از nm ۶۰ تولید کرده است. در نتیجه روش سنتز کاتالیست تاثیر بسزایی بر خواص فیزیکی-شیمیایی کاتالیست مانند بلورینگی، مورفولوژی و سطح ویژه کاتالیست ها داشته است. عملکرد کاتالیست ها با نسبت ۱=CO۲/CH۴ا، l/g.h ۲۴=GHSV و در دمای ۵۵۰ تا C°۸۵۰ ارزیابی شد و پایداری آن ها در hr ۲۴ و در دمای C° ۸۵۰ انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند، کاتالیست های سنتز شده به روش سل-ژل دارای بهترین عملکرد بودند. گاز سنتز با نسبت بسیار نزدیک به یک (۹۹/۰) در کاتالیست Ni/Al۲O۳ تهیه شده به روش سل-ژل به دست آمد وکاهش فعالیت آن کمتر از مقدار کاهش در کاتالیست تهیه شده به روش تلقیح بود.

Keywords:

نانوکاتالیست Ni/Al۲O۳ , تلقیح , سل- ژل , ریفورمینگ خشک متان , گاز سنتز