دیمریزاسیون اکسایشی متان بر کاتالیست های تیتانیوم دی اکسید-سدیم تنگستات تقویت شده با سریم

در پروژه حاضر ابتدا عملکرد کاتالیستی تیتانیوم دی اکسید در واکنش زوج شدن اکسایشی متان و تأثیر افزودن تنگستن، سدیم و همچنین سریم بر آن بررسی شد. نتایج حاصله حاکی از آن بود که وجود هر یک از این اجزا، نقش اساسی در کارایی کاتالیست دارد، که این مسئله وجود ارتباط تنگاتنگ بین این اجزا (اثر هم افزایی) را نشان داد. بنابراین سیستم کاتالیستی جدیدی که مشتمل بر تیتانیوم دی اکسید-سدیم تنگستات تقویت شده با سریم بود، برای ادامه پروژه انتخاب شد. تمامی کاتالیست ها به روش تلقیح ساخته شدند و تحت تست راکتوری در راکتور بستر ثابت در فشار یک اتمسفر و دمای 775 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. در ادامه تأثیر تغییر غلظت ارتقا دهنده سریم بر عملکرد این سیستم کاتالیستی در واکنش زوج شدن اکسایشی متان مورد بررسی قرار گرفت تا مقدار بهینه ارتقا دهنده سریم مشخص شود. بهترین بازده و گزینش پذیری با کاتالیست (2%)ce/(5%)na2wo4/tio2 حاصل شد. افزایش مقدار ارتقا دهنده سریم تا 2% موجب افزایش گزینش پذیری نسبت به محصولات دو کربنه و کاهش محصولات cox شده و مقدار درصد تبدیل متان را هم افزایش داده است، اما مقادیر بالاتر ارتقا دهنده سریم باعث کاهش گزینش پذیری محصولات دو کربنه و در نتیجه کاهش بازده کاتالیست نسبت به مقدار بیشینه آن که در کاتالیست (2%)ce/(5%)na2wo4/tio2 اتفاق افتاده، می شود. برای شناسایی و بررسی ویژگی های کاتالیست بهینه (2%)ce/(5%)na2wo4/tio2، از تکنیک های bet، xrd و ft-ir استفاده شد.