چكيده
چكيده
با توجه به نقش اساسي كاتاليست در كاهش آلودگي ناشي از احتراق متان در دماي بالا و كاهش مصرف انرژي در طي فرايند احتراق، كاتاليست‌هاي متفاوتي براي اين فرايند موردبررسي قرارگرفته‌اند. در بين آنها اكسيدهاي پروسكايتي به‌دليل دارا بودن فعاليت كاتاليستي بالا و پايداري حرارتي بالا در دماهاي بالا بيشتر موردتوجه مي‌باشند. واكنش‌هاي احتراق كاتاليستي يكي از راهكارهاي مهم در مبدل‌هاي كاتاليستي است كه بيشتر براي از بين بردن هيدروكربن‌ها (به‌خصوص متان) و منواكسيدكربن كاربرد دارد. در ميان اكسيدهاي پروسكايت منگنات لانتانيم يكي از پروسكايت‌هاي متداولي است كه در واكنش‌هاي احتراق كاربرد وسيعي دارد. با جانشين كردن واناديم در كنار منگنز به‌دليل متفاوت بودن بار يوني عناصر، در سايت‌هاي مربوطه يك نقص ساختاري ايجاد مي‌شود. اين نقص ساختاري باعث تحريك بيشتر اكسيژن در شبكه شده كه روي فعاليت كاتاليستي بسيار مؤثر است. براي بررسي فعاليت كاتاليستي عناصر واناديم و منگنز در كنارهم، كاتاليست‌هاي پروسكايتي LaMnxV1-xO3±δ (1 و9/0 ،7/0 ،5/0 ،3/0 ،0 =x ) به روش ميكروامولسيون معكوس و نيمهپيوسته ساخته شدند. درروش معكوس به‌دليل كوچك‌تر بودن قطرات محلول نمك پيش‌سازندها در فاز روغن، كاتاليست‌هاي سنتز شده داراي ذرات كوچك‌تر و توزيع يكنواخت‌تر نسبت به ذرات سنتز شده به روش ميكروامولسيون نيمهپيوسته بودند. ساختار پروسكايت‌هاي به‌دست‌آمده، با استفاده ازآناليزهاي XRD, SEM BET,TPR, و BJH تعيين مشخصات شدند. نهايتاً براي بررسي ميزان فعاليت از يك راكتور بستر ثابت (گاز متان و اكسيژن به‌عنوان خوراك و گاز هليم به‌عنوان گاز حامل) استفاده شد. نتايج نشان داد فاز خالص پروسكايت در تمام نمونه‌ها وجود دارد و با افزايش ميزان منگنز در ساختار، سطح ويژه و فعاليت افزايش‌يافته است. همچنين تمام نمونه‌ها داراي ساختار تقريباً ماكرومتخلخل با توزيع اندازه حفرات 4 تا 80 نانومتر بودند. در نهايت بالاترين فعاليت كاتاليستي و سطح ويژه مربوط به كاتاليست LaMn0.9V0.1O3±δ، ساخته شده به روش ميكروامولسيون معكوس بود.
واژه‌هاي كليدي: پروسكايت، احتراق متان، ميكروامولسيون معكوس، ميكروامولسيون پيوسته
