|
عنوان
|
تأثیر پایه های زئولیتی گوناگون روی ویژگی ها و عملکرد راکتوری نانوکاتالیست کروم اکسید برای استفاده در فرایند هیدروژن گیری اکسایشی C2H6/CO2
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپ‌شده در مجلات علمی
|
|
کلیدواژه‌ها
|
نانوکاتالیست پایه زئولیتی؛ هیدروژن گیری اکسایشی؛ اتان؛ اتیلن؛ کربن دی اکسید
|
|
چکیده
|
در این پژوهش، امکان بهکارگیری پایههای زئولیتی و تأثیر نوعهای گوناگون آن بر روی ویژگیهای کاتالیستی و عملکرد راکتوری نانوکاتالیست کروم اکسید برای استفاده در فرایند هیدروژنگیری اکسایشی اتان به کمک کربن دی اکسید مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، شماری از کاتالیستهای کروم اکسید دارای 4/3 % وزنی کروم با تلقیح پایههای زئولیتی انتخاب شده کلینوپتیلولیت، SAPO-34 و HZSM-5 تهیه شدند. بدین منظور، کلینوپتیلولیت خریداری شد و پایههای SAPO-34 و HZSM-5 به روش هیدروترمال تهیه شدند که آنالیزهای XRD، FESEM، BET و EDX تهیه موفقیت آمیز آنها را تأیید کردند. تصویرهای FESEM تشکیل کلوخههای کمتر و پراکندگی بهتر نانوذره های سطحی بر روی ذره های مکعبی شکل ZSM-5 را در مقایسه با دیگر پایه های زئولیتی تأیید کردند. نتیجه های آنالیز TPD-NH3نشان داد که با بهکارگیری پایه کلینوپتیلولیت دستیابی به ویژگیهای اسیدی بهتری در مقایسه با دیگر پایه های زئولیتی امکانپذیر می باشد که به پایداری بالای کاتالیست کمک شایانی میکند. بر اساس نتیجه های آنالیز EDX، بهکارگیری پایه های تهیه شده به ویژه HZSM-5 به دلیل سطح ویژه بالا سبب توزیع بهتر ذرههای کروم میشود که وجود ذره های کروم فعال (اکسایشی-کاهشی) بیشتر بر روی سطح HZSM-5 را نوید می دهد و این امر در کنار نانوذرات سطحی یکنواخت و تشکیل کلوخههای کمتر در کاتالیست تهیه شده از دلیل های کارآیی بهتر نانوکاتالیست Cr/ZSM-5 برشمرده می شود. براساس نتیجههای ویژگیسنجی، سطح ویژه پایین و توزیع نامناسب ذرههای کروم در کاتالیست Cr/Clinotilolite و پوشش سطحی و بسته شدن حفره های SAPO-34 در کاتالیست Cr/SAPO-34 از دلیل های اصلی پایین بودن بازدهی این کاتالیست ها در مقایسه با بکارگیری پایه ZSM-5 می باشند. دیده شد که نانوکاتالیست Cr/ZSM-5 با بازده تولید اتیلن 4/45 % به خوبی اتان را در حضور CO2 و در دمای 700 به اتیلن تبدیل می کند. رسوب کک در نتیجه وجود سایت های اسیدی قوی عامل اصلی روند کاهشی دیده شده برای فعالیت کاتالیست Cr/ZSM-5 با گذشت زمان می باشد.
|
|
پژوهشگران
|
محمد حقیقی (نفر دوم)، فرهاد رحمانی چیانه (نفر اول)
|