بررسی کارایی کاتالیست های پروسکیتی نانو ساختار la1-xcexni1-yznyo3 مورد استفاده در فرایند ریفرمینگ متان توسط کربن دی اکسید و بهینه سازی عملکرد آ ن ها

با توجه به افزایش گازهای گلخانه ای در جو و بالا رفتن دمای کره زمین، توسعه تکنیک-هایی برای استفاده از این گازها، ضروری است. یکی از مهم ترین تکنیک ها برای مصرف گازهای گلخانه ای، فرایند ریفرمینگ متان با کربن دی اکسید یا ریفرمینگ خشک متان است. کاتالیست های نیکل دار، کاتالیست های اصلی برای این فرایند هستند. در این میان کاتالیست های پروسکیتی عملکرد مناسبی در فرایند ریفرمینگ خشک متان دارند. فرمول کلی پروسکیت ها abo3 است. با جایگزینی سایت های a و b در پروسکیت ها با فلزات دیگر، پروسکیت های چهار فلزی تشکیل می-گردند. در پروژه حاضر، کاتالیست های چهار فلزی جدیدی با ساختار پروسکیتی و در ابعاد نانو و با فرمول شیمیایی la1-xcexni1-yznyo3 به روش سل-ژل خود احتراقی سنتز شدند. همچنین به کمک تکنیک های sem و xrd و با استفاده از رابطه شرر اندازه متوسط کریستال کاتالیست های سنتز شده کمتر ازnm 100 تخمین زده شد. تصاویر xrd حاکی از تشکیل فاز رومبوهدرال با ساختار پروسکیتی می باشند. این کاتالیست ها در فرایند ریفرمینگ خشک متان در پنج دمای مختلف بررسی شدند. طراحی کاتالیست ها با استفاده از روش رویه پاسخ (rsm) و با در نظر گرفتن سه پارامتر مستقل (جزء مولی لانتانیم، جزء مولی نیکل و دمای کلسیناسیون) انجام شد. برای بهینه سازی، شبکه عصبی سه لایه ای با استفاده از چهار پارامتر دمای واکنش، جزء مولی لانتانیم، جزء مولی نیکل و دمای کلسیناسیون استفاده شد. با توجه به مدل به دست آمده نتیجه این بود که پارامترهای دمای واکنش و مقدار لانتانیم بیش ترین اهمیت را داشتند. برای بهینه سازی کاتالیست ها از بهترین وزن ها و بایاس های شبکه عصبی استفاده شد و بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک انجام گرفت. در نهایت کاتالیست بهینه ای که الگوریتم ژنتیک پیش بینی کرده بود سنتز شد و در فرایند ریفرمینگ خشک متان تست شد. فرمول شیمیایی کاتالیست بهینه o3 la0.95ce0.05ni0.85 zn0.15 و دمای کلسیناسیون آن °c 724 می باشد.