نام پژوهشگر: نیما بیات

ساخت و ارزیابی نانوکاتالیست های ارتقا یافته مبتنی بر نیکل به منظور تجزیه ترموکاتالیستی متان برای تولید هیدروژن بدون اکسیدهای کربن و نانورشته های کربنی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی 1393
  نیما بیات   مهران رضایی

هیدروژن یک سوخت پاک و ماده اولیه برای فرآیندهای مختلف می¬باشد که در حال حاظر عمدتا از تجزیه متان و گاز طبیعی تولید می¬شود. متداول ترین راه¬هایی که امروزه برای تولید هیدروژن به¬کار می¬روند بر¬مبنای ریفرمینگ و اکسیداسیون جزیی متان می¬باشند که مقادیر زیادی اکسید¬های کربن تولید می¬کنند. اخیرا تجزیه کاتالیستی متان به¬علت مصرف انرژی کمتر، مزایای زیست¬محیطی، عدم تولید اکسیدهای کربن و در¬نتیجه بی¬نیاز بودن از فرآیند¬های جانبی جذب و جداسازی اکسیدهای کربن مورد توجه قرار گرفته است. فلزات نیکل، آهن و کبالت و همچنین کربن فعال به¬عنوان کاتالیست برای تجریه ترموکاتالیستی متان به کار می¬روند که نیکل به¬عنوان فعال¬ترین فلز برای تجزیه متان معرفی گردیده است. در این پژوهش، کاتالیست¬های نیکل بر پایه¬ی آلومینای نانوکریستالی با روش تلقیح تهیه و در فرآیند تجزیه ترموکاتالیستی متان به¬کار گرفته شدند. در گام نخست فعالیت و پایداری کاتالیست با مقادیر مختلف بارگذاری نیکل در دماهای متفاوت مطالعه شد و کاتالیست 50%ni-al2o3 به عنوان مبنای بررسی¬های بعدی انتخاب گردید. در گام بعدی اثر افزودن ارتقا¬دهنده¬های آهن، مس و پالادیوم مورد بررسی قرار گرفت و کاتالیست¬های 50%ni-10%fe-al2o3، 50%ni-10%cu-al2o3، 50%ni-10%fe-10%cu-al2o3 و 50%ni-15%pd-al2o3 در میان نمونه¬های مورد بررسی بهترین عملکرد را نشان دادند. افزودن سریم، منگنز و مولیبیدن تاثیر مهمی در بهبود عملکرد کاتالیست نداشت. در انتها کاتالست¬های بهینه در گام پیشین با پایه آلومینای تهیه شده به روش¬های مختلف، ساخته شدند و عملکرد آنها در تجزیه متان مقایسه گردید.