بررسی تأثیر مواد فعال سطحی بر ساختار و فعالیت کاتالیست نیکل بر پایه منیزیم اکسید در فرایند ریفرمینگ خشک متان

خواجه نوری, مسعود; رضایی, مهران; مشکانی, فرشته

بررسی تأثیر مواد فعال سطحی بر ساختار و فعالیت کاتالیست نیکل بر پایه منیزیم اکسید در فرایند ریفرمینگ خشک متان

نوع مقاله : کوتاه پژوهشی

نویسندگان

کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، آزمایشگاه تحقیقاتی کاتالیست و مواد پیشرفته

چکیده

در این پژوهش، از سه ماده پلیمری فعال سطحی PVA ، P123 و PEG برای ساخت منیزیم اکسید در شرایط به‌ طور کامل یکسان با روش هم ‌رسوبی استفاده شده است. نمونه‌ های تهیه شده با روش‌ های XRD، BET و SEM مورد ارزیابی قرار گرفته‌ اند. نتیجه‌ها نشان می‌ دهد که ماده فعال سطحی اثر مثبتی بر روی مساحت سطح و اندازه حفره‌ های منیزیم اکسید دارد. منیزیم اکسید تهیه شده با ماده فعال سطحی PVA بیش‌ترین سطح را در میان نمونه ‌های تهیه شده دارد. کاتالیست Ni %10 روی پایه منیزیم اکسید تهیه شده با سه ماده فعال سطحی PVA، P123 و PEG در فرایند ریفرمینگ خشک متان مورد ارزیابی راکتوری قرار گرفتند. همه نمونه‌ها پایداری مناسبی در مدت زمان بررسی 300 دقیقهداشتند و نتیجه‌ ها نشان داد که کاتالیست نیکل بر پایه منیزیم اکسید تهیه شده با P123 بیش‌ ترین فعالیت را در فرایند ریفرمینگ خشک متان دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Díaz K., García V., Matos J., Activated Carbon Supported Ni–Ca: Influence of Reaction Parameters on Activity and Stability of Catalyst on Methane Reformation, Fuel, 86: 1337-1344 (2007).

[2] بهزاد وافری، حمید رضا کرمی و غلامرضا کریمی، مدل سازی فرایند ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب در راکتور غشایی پالادیم-نقره برای تولید هیدروژن خاص، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (3)30 :25 تا 37 (1390).

[3] Meshkani F., Rezaei M., Nano Crystalline MgO Supported Nickel-Based Bimetallic Catalysts for Carbon Dioxide Reforming of Methane, International Journal of Hydrogen Energy, 35: 10295-10301 (2010).

[4] Roghani-Mamaqani H., Haddadi-Asl V., Salami Kalajahi M., in situ Controlled Radical Polymerization: A Review on Synthesis of Well-Defined Nano Composites, Polymer Reviews, 52: 142-188 (2012).

[5] Patel D., Ein-Mozaffari F., Mehrvar M., Using Tomography to Visualize the Continuous-Flow Mixing of Biopolymer Solutions Inside a Stirred Tank Reactor, Chemical Engineering Journal, 239: 257273 (2014).

[6] Khajenoori M., Rezaei M., Meshkani F., Dry reforming over CeO₂-Promoted Ni/MgO Nano-Catalyst: Effect of Ni Loading and CH₄/CO₂ Molar Ratio, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21: 717-722 (2015).

[7] Osaki T., Horiuchi T., Suzuki K., Mori T., Conversion of Methane and Carbon Dioxide Into Synthesis Gas Over Alumina-Supported Nickel Catalysts, Catal. Lett., 29: 39-48 (1995).

[8] Goff S.P., Wang S.I., Syngas Production by Reforming, Chemical Engineering Progress, 83: 46-53 (1987).

[9] Nielsen J.R., New Aspects of Syngas Production and Use, Catal. Today, 63: 159-164 (2000).

[10] Salami-Kalajahi M., Haddadi-Asl V., Rahimi-Razin S., Behboodi-Sadabad F., Najafi M., Roghani Mamaqani H., A Study on the Properties of PMMA/Silica Nanocomposites Prepared via RAFT Polymerization, Journal of Polymer Research, 19: 1-11 (2012).

[11] Zhiming C., Xuezhe L., An Adaptive Perfectly Matched Layer Technique for Time-Harmonic Scattering Problems, SIAM J. Numer. Anal., 43: 645-671 (2006).

[12] Nor Aishah Saidina A., Tung Chun Y., Thermodynamic Equilibrium Analysis of Combined Carbon Dioxide Reforming with Partial Oxidation of Methane to Syngas, International Journal of Hydrogen Energy, 32: 1789-1798 (2007).

[13] Khajenoori M., Rezaei M., Meshkani F., Characterization of CeO₂ Promoter of a Nanocrystalline Ni/MgO Catalyst in Dry Reforming of Methane, Chemical Engineering & Technology, 37: 957-963 (2014).

[14] Rezaei M., Khajenoori M., Nematollahi B., Synthesis of High Surface Area Nanocrystalline MgO by Pluronic P123 Triblockcopolymer Surfactant, Powder Technology, 205: 112–116 (2011).

[15] Mohandes F., Davar F., Salavati-Niasari M., Magnesium Oxide Nanocrystals via Thermal Decomposition of Magnesium Oxalate, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 71: 1623–1628(2010).

[16] Wei-Hsin C., Bo-Jhih L., Hydrogen and Synthesis Gas Production from Activated Carbon and Steam Via Reusing Carbon Dioxide, Applied Energy, 101: 551-559 (2013).

[17] Yan H., Zhang X., Wu J., Wei L., Liu X., Xu B., The Use of CTAB to Improve
the Crystallinity and Dispensability of Ultrafine Magnesium Hydroxide by Hydro Thermal Route, Powder Technology, 188: 128-132 (2008).

[18] Mortensen K., PEO-Related Block Copolymer Surfactants, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 277: 277-292 (2001).

[19] Wang W., Qiao X., Chen J., Li H., Facile Synthesis of Magnesium Oxide Nano Plates via Chemical Precipitation, Mater. Lett., 61: 3218-3220 (2007).

[20] Meshkani F., Rezaei M., Facile synthesis of Nano Crystalline Magnesium Oxide with High Surface Area, Powder Technology, 196: 85-88 (2009).

[21] Yoshida T., Tanaka T., Yoshida H., Funabiki T., Yoshida S., Study on the Dispersion of Nickel Ions in the NiO−MgO System by X-ray Absorption Fine Structure, J. Phys. Chem., 100: 2302-2309 (1996).

[22] Hang Hu Y., Solid-Solution Catalysts for CO₂ Reforming of Methane, Catalysis Today, 148: 206-211 (2009).