12506

بررسي كاتاليست‌هاي هيدروكسيد دولايه‌اي در فرآيند متان‌سازي

1401

دكتر مهران رضايي

ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺘﻲ ﻣﺘان‌ﺳﺎزي ﻛﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪي ﺳـﺎده، ارزان و ﻗﺎﺑـﻞ ﻛﻨﺘـﺮل ﻣـﻲﺑﺎﺷـﺪ، ﺑـﺮاي ﺣﺬف اﻛﺴﻴﺪﻫﺎي ﻛﺮﺑﻦ از ﻣﺨﻠﻮط ﮔﺎزﻫﺎ در واﺣﺪﻫﺎي توليد هيدروژن يا آمونياك، براي خالص‌سازي هيدروژن در پيل‌هاي سوختي و براي حذف گاز CO2و تبديل كردن آن به سوختي مناسب، قابل ذخيره و جابه‌جايي مانند متان به‌كار برده مي‌شود. فرآيند متان‌سازي اكسيدهاي‌كربن از نظر سنتيكي به كندي صورت مي‌گيرد بدين منظور به كاتاليست با فعاليت بالا نيازمند است. كاتاليست‌هاي مطالعه شده در واكنش متان‌سازي شامل نيكل، روتنيم، آهن، كبالت، روديم، پلاتين و غيره به عنوان فلزات فعال شناخته مي‌شوند. در بين اين كاتاليست‌ها، نيكل و روتنيم به عنوان موثرترين فلزات شناخته شده‌اند. از ﻣﻴﺎن ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺖ ﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم، ﻛﺎﺗﺎﻟﻴﺴﺖ ﻧﻴﻜﻞ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺑﺎﻻ،ﮔﺰﻳﻨﺶﭘﺬﻳﺮي ﻣﻨﺎﺳﺐ و ﻃـﻮل ﻋﻤﺮ ﺑﺎﻻ و از ﻫﻤﻪ ﻣﻬﻢﺗﺮ ﻗﻴﻤﺖ ارزان آن ﺑﺮ روي پايه‌ي آﻟﻮﻣﻴﻨﺎي ﻧﺎﻧﻮﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﻪ در دﻣﺎﻫﺎي ﺑـﺎﻻ ﭘﺎﻳﺪار مي‌ﺑﺎﺷﺪ، اﺳﺘﻔﺎده مي‌ﺷﻮد.هيدروكسيدهاي دولايه‌اي(LDH) به خانواده‌اي از مواد كريستالي معدني تعلق دارند كه داراي لايه‌هاي هيدروكسيدي با بار مثبت هستند و آنيون‌هاي بين لايه‌اي كه اختلاف بار كاتيون‌ها را خنثي مي‌نمايند. ويژگي مهم هيدروكسيدهاي دوتايي لايه‌اي انعطاف‌پذيري آن‌ها، به جهت عدم وجود اتصالات عرضي بين كاتيون‌هاي لايه‌اي است كه اجازه مي‌دهد تا فضاي بين لايه‌اي منقبض يا منبسط شود و طيف وسيعي از آنيون‌هاي بين‌لايه‌اي را در خود جاي دهد. به طور مثال خاصيت كاتاليستي اين مواد بعد از حرارت دادن بدست مي‌آيد، به اين صورت كه آنيون‌هاي بين لايه‌اي و مولكول‌هاي آب را از دست مي‌دهد و اين فرآيند منجر به تشكيل اكسيدهاي فلزي مخلوط با سطح ويژه بالا، كاتيون‌هاي به خوبي توزيع‌شده و سايت‌هاي فعال بسيار پراكنده مي‌شود.

9/25/2023 12:00:00 AM

80366

1402/07/23

Layered double hydroxides (LDH) catalysts in methanation reaction

واكنش متان‌سازي، , اكسيدهاي كربن , كاتاليست نيكل , ارتقادهنده

Methanation , CO , CO2