طراحي و ساخت نانو كاتاليستي با عمرمفيد بالا

به گزارش ايرنا ازستاد ويژه توسعه فناوري نانو، دكتر محمد حقيقي، مجري اين طرح گفت: استفاده از اين دستاورد موجب كاهش توليد محصولات جانبي اين فرآيند شده و درنتيجه كاهش هزينه‌ها و بالا رفتن بهره‌ اقتصادي را در پي خواهد داشت.

وي بيان كرد: توليد كك در فرآيند ريفورمينگ خشك گاز متان، به عنوان يك محصول جانبي مضر شناخته مي‌شود، اين ماده دليل اصلي كاهش عمركاتاليست‌هاي به كاررفته در اين فرآيند است،همچنين عامل ديگرغيرفعال شدن اين كاتاليست‌ها، تجمع ذرات بسيار كوچك بر روي كاتاليست در دماي بالاي فرآيند است.

حقيقي اظهاركرد: هدف كلي اين پژوهش تبديل گازهاي گلخانه‌اي متان و دي‌اكسيدكربن در فرآيند ريفورمينگ خشك متان به گاز سنتز (هيدروژن و منوكسيد كربن) بوده است، اين هدف با توليد نانوكاتاليستي فعال و پايدار، از موادي مؤثر و به روشي كارا و اقتصادي دنبال شده است.

وي در زمينه كاربردهاي گازسنتز گفت: گاز سنتز عموما به منظور توليد سوخت‌هاي مايع و هيدروكربن‌هاي اكسيژن‌دار مورد استفاده قرار مي‌گيرد، همچنين اين گاز به عنوان يك منبع توليد هيدروژن نيز محسوب مي‌ شود.

به گفته اين محقق، توليد يك نانوكاتاليست فعال و پايدار به روشي اقتصادي، اولين قدم براي ورود فرايند ريفورمينگ خشك متان به مرحله تجاري و صنعتي است، همچنين گاز سنتز توليدي، به عنوان يك خوراك بسيار مهم و مادر، در صنايع پتروشيمي مورد بهره برداري قرار خواهد گرفت.

حقيقي افزود: نانوكاتاليست توليد شده تركيبي از مواد مختلف شامل نيكل بر روي زئوليت ZSM-5 و زيركونيا است كه به روش سونوشيمي و در حضور امواج فراصوت توليد شده است، همچنين از روش‌هاي مختلفي همچون XRD، FESEM، TEM و... براي مشخصه يابي آن استفاده شده است، در نهايت اين نانوكاتاليست در فرايند ريفورمينگ خشك گاز متان و تبديل گازهاي گلخانه‌اي به گاز سنتز ارزيابي شده است.

حقيقي ادامه داد: نانوكاتاليست توليد شده از اندازه‌ ذرات بسيار مناسب با توزيع و پراكندگي يكنواخت برخوردار است، با اين حال، اين خواص با افزدن تقويت كننده‌ زيركونيا بهبود يافته است، نتايج دستگاه TEM نشان داده كه پس از افزودن زيركونيا، توزيع اندازه ذرات از محدوده 80 - 0 به 40 - 0 نانومتر تغيير يافته و توزيع آن‌ها نيز به شدت بهبود يافته است.

وي يادآورشد: طبق نتايج، فعاليت اين كاتاليست با درصد تركيب بهينه در تمامي دماها بهتر از ساير نمونه‌ها بوده به نحوي كه در دماي 850 درجه سانتي گراد ميزان تبديل متان و CO2 بسيار بالا و نزديك به ميزان ايده‌آل بوده است، دستاورد ديگر اين پژوهش، كاهش اثرات واكنش‌هاي جانبي موجود در فرآيند و كاهش مقدار كك رسوب داده شده بر سطح كاتاليست بوده است كه مستقيما موجب افزايش فعاليت و عمر كاتاليست خواهد شد.

اين تحقيقات با همكاري فرهاد رحماني چيانه دانشجوي دكتري مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي سهند تبريز، دكتر محمد حقيقي پراپري عضو هيات علمي و دانشيار دانشگاه صنعتي سهند تبريز و همكارانشان در مركز تحقيقات راكتور و كاتاليست اين دانشگاه انجام شده است.

علمي (1) ** 9340**1440