• شماره ركورد
    31942
  • پديد آورنده

    مهديه هادي

  • عنوان
    ساخت و ارزيابي نانوكاتاليست‌هاي پايه‌دار شده اكسيد مس در ريفورمينگ بخار متانول
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي، گرايش ترموسينتيك و كاتاليست
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/07/10
  • استاد راهنما
    دكتر سيدمهدي علوي املشي
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي شيمي،نفت و گاز
  • چكيده
    هيدروژن به عنوان جايگزيني مناسب براي سوخت‌هاي فسيلي مورد توجه است. ميان فرآيندهاي توليد هيدروژن ريفورمينگ بخار متانول مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته‌است. به دليل نقش كليدي كاتاليست در تبديل متانول و گزينش‌پذيري محصولات پژوهش‌هاي بسياري براي بهبود عملكرد كاتاليست‌هاي ريفورمينگ بخار متانول انجام‌‌ مي‌شود. در اين پروژه كاتاليست‌هاي اكسيد مس با درصدهاي وزني مختلف(5-7/5-10-12/5-15) بر پايه‌ي آلومينات ‌منيزيم، به روش تلقيح مرطوب سنتز شده و خصوصيات ساختاري و عملكرد كاتاليستي آن‌ها با انجام تست‌هاي گوناگون مورد ارزيابي قرار گرفته‌است‌. سپس از چندين ارتقادهنده‌ي مختلف نظير كبالت،كروم و منگنز در ساخت كاتاليست با درصد وزني مطلوب اكسيد مس (10 درصد وزني اكسيد مس) استفاده ‌شده‌است. بعد از افزودن ارتقادهنده به كاتاليست فعاليت كاتاليستي بهبود چشمگيري يافت. افزودن 3 درصد وزني اكسيد كروم به كاتاليست 10 درصد وزني اكسيد مس، درصد تبديل متانول را از 54/95 به 83/98 در دماي 250 درجه‌ي سانتيگراد ارتقا‌ داد. در ميان ارتقادهنده‌هاي استفاده‌‌شده كروم بهترين عملكرد را داشت. بنابراين، درصدهاي ديگر آن نيز در ساخت كاتاليست 10 درصد وزني اكسيد مس به‌كار رفت. افزايش ميزان اكسيد كروم نيز فعاليت كاتاليستي را بيشتر ارتقا ‌‌داد. درميان كاتاليست‌هاي ارتقايافته با كروم، كاتاليست 10 درصد وزني اكسيد مس ارتقايافته با 7 درصد وزني اكسيد كروم بهترين عملكرد را از خود نشان ‌داد. اين كاتاليست در دماي 250 درجه‌ي سانتيگراد تبديل متانول 94/95 درصد را نشان ‌داد. گزينش‌پذيري مونوكسيدكربن آن نيز در اين دما تقريباً صفر بود. كاتاليست‌هاي ارتقايافته با كروم پايداري خود را در طول 6 ساعت عمليات حفظ‌ كردند. در اين پروژه اثر شرايط عملياتي مانند نسبت مولي خوراك و دماي احيا نيز مورد توجه قرار گرفته‌است‌. افزايش نسبت مولي آب به متانول از 5 به 9 براي كاتاليست 10 درصد وزني اكسيد مس، سبب افت درصد تبديل متانول از 90/71 به 42/55 در دماي 300 درجه‌ي سانتيگراد شد. انتخاب دماي احياي كاليست نيز بايد به گونه‌اي باشد كه احيا به خوبي انجام شود و در عين حال كاتاليست دچار تف‌جوشي و از دست‌دادن سايت‌هاي فعال مس نشود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/10/30
  • عنوان به انگليسي
    Fabrication and eva‎luation of supported copper oxide nanocatalysts in methanol steam reforming
  • تاريخ بهره برداري
    10/1/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهديه هادي

  • چكيده به لاتين
    Hydrogen is considered a suitable alternative to fossil fuels. Among the hydrogen production processes, steam reforming of methanol has attracted the attention of many researchers. Due to the crucial role of the catalyst in methanol conversion and product selectivity, extensive research is being conducted to improve the performance of catalysts used in steam reforming of methanol. In this project, copper oxide catalysts with different weight percentages (5, 7.5, 10, 12.5, 15) supported on magnesium aluminate were synthesized using a mechanochemical method, and their structural characteristics and catalytic performance were eva‎luated through various tests. Various promoters, such as cobalt oxide, chromium oxide, and manganese oxide, were used in the preparation of the catalyst with the desired weight percentage of copper oxide (10% wt. CuO/MgAl2O4). After adding the promoters, the catalytic activity significantly improved. For instance, adding 3% by weight of chromium oxide to the 10% copper oxide catalyst increased the methanol conversion from 54.95% to 83.98% at 250 °C. Among the promoters used, chromium oxide showed the best performance, so other percentages of it were also used in the synthesis of the 10% wt. CuO/MgAl2O4. Increasing the chromium oxide percentage further enhanced the catalytic activity. Among the promoted catalysts with chromium, 10 wt.% CuO-7 wt.% Cr2O3/MgAl2O4 showed the best performance, achieving a methanol conversion of 94.95% at 250 °C, with near-zero carbon monoxide selectivity. These chromium-promoted catalysts maintained their stability during a 6-hour operation. This project also focused on the impact of operating parameters, such as the feed molar ratio and reduction temperature. Increasing the water-to-methanol molar ratio from 5 to 9 caused a drop in methanol conversion from 90.71% to 42.55% at 300 °C for the 10 wt.% CuO /MgAl2O4 catalyst. Also, the reduction temperature must be chosen carefully to ensure proper reduction while preventing sintering and loss of copper active sites.
  • كليدواژه هاي فارسي
    انرژي , هيدروژن , ريفورمينگ بخار متانول , كاتاليست
  • كليدواژه هاي لاتين
    Energy , Hydrogen , Methanol Steam Reforming , Catalyst
  • Author
    Mahdieh Hadi
  • SuperVisor
    Dr. Seyed Mehdi Alavi Amlashi