تولید هیدروژن با استفاده از فرایند انتقال آب ـ گاز بر روی نانوکاتالیست های فلزهای نجیب بر پایه آلومینیوم اکسید پایدار شده با منیزیم اکسید

فرایند انتقال آب ـ گاز یکی از قدیمی ترین واکنش ‌های کاتالیستی ناهمگن می‌ باشد که در صنعت برای تولید هیدروژن با خلوص بالا و کاهش کربن مونوکسید از گاز سنتز به‌کار می ‌رود. در این پژوهش، نانوکاتالیست های فلزهای نجیب (Pt، Ir، Rh، Ru و Pd) بر روی پایه آلومینیوم اکسید پایدار شده با منیزیم اکسید ساخته شد و در فرایند انتقال آب – گاز دما بالا برای تولید هیدروژن با خلوص بالا به‌ کار گرفته شد. کاتالیست‌ های تهیه شده با روش‌های پراش پرتو اشعه ایکس (XRD)، اندازه‌گیری مساحت سطح با روش جذب‌سطحی نیتروژن (BET)، آنالیز احیای برنامه ریزی شده دمایی (TPR)، جذب شیمیایی هیدروژن سولفید و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی ویژگی‌ های ساختاری کاتالیست های تهیه شده بیانگر آن بود که کاتالیست ‌ها دارای مساحت سطحی در بازه ‌ی 85 تا /g2m 179 هستند. آنالیز TEM این کاتالیست‌ ها نیز نشان دهنده ساختار نانوبلورهای با متوسط اندازه کوچک تر از 5 نانومتر می‌ باشد که نتیجه‌های به ‌دست آمده در تطابق با نتیجه‌ های به‌ دست آمده از آنالیز جذب شیمیایی هیدروژن سولفید برای محاسبه اندازه بلوری فلز فعال می باشد. همچنین بررسی فعالیت کاتالیست ‌ها در فرایند انتقال آب گاز نشان داد که از میان کاتالیست ‌های ساخته شده، تبدیل کربن مونوکسید بر روی کاتالیست‌ های Rh و Ru بیش ‌تر بوده که ناشی از انجام همزمان واکنش جانبی متاناسیون می ‌باشد. نتیجه ‌های کاتالیستی نشان داد که میزان تشکیل متان بر روی کاتالیست Pt  ناچیز بوده و می‌توان چنین بیان کرد که تمام تبدیل کربن مونوکسید برروی این کاتالیست مربوط به واکنش انتقال آب – گاز می ‌باشد. افزون بر این، کاتالیست Pt در مدت زمان 10 ساعت فعالیت پایداری را بدون کاهش در میزان تبدیل مونوکسید کربن نمایش داد.