ساخت و ارزيابي كاتاليست‌هاي نانوساختار اكسيد مس-اكسيد منگنز مورد استفاده در فرايند اكسيداسيون ترجيحي كربن مونوكسيد

كارشناسي ارشد

تركيب اكسيد مس- اكسيد منگنز به دليل قيمت پايين و خاصيت ريداكس بالايي كه دارد گزينه‌اي اميدوار كننده جهت استفاده به عنوان كاتاليست در فرايند اكسيداسيون ترجيحي كربن مونوكسيد(CO-PROX) مي‌باشد. در اين پژوهش ابتدا اكسيد منگنز با ساختار نانو سيم بوسيله‌ي روش هيدروترمال به عنوان پايه كاتاليست تهيه و سپس مقادير 5، 10، 15 و 20 درصد وزني مس به روش تلقيح بر روي آن بارگذاري شد. طبق نتايج حاصل از آزمايش‌هاي راكتوري ميزان كاتاليست حاوي 10% وزني مس به عنوان نمونه‌ي بهينه تعيين شد. كاتاليست Cu/MnO2%10 در دمايC ° 130 بالاترين ميزان تبديل كاتاليستي معادل 97% و همچنين انتخاب‌پذيري دي‌اكسيدكربن مطلوبي برابر با 50% از خود نشان داد. در پخش دوم پژوهش به منظور ارتقاء عملكرد كاتاليستي و ارائه‌ي ساختاري بهينه اقدام به سنتز نانو كاتاليست‌هاي مخلوط اكسيد مس-اكسيد منگنز حاوي 5، 10، 15 و 20 درصد وزني مس به روش مكانيكي شيميايي شد. كاتاليست CuMnOx%5 تبديل كاتاليستي 96% و انتخاب‌پذيري 50% را در دماي C ° 70 از خود نشان داد كه نشان از برتري اين نمونه نسبت به ساير نمونه‌ها مي‌باشد. اثر حضور آب و دي‌اكسيدكربن بر عملكرد كاتاليستي هر دو نمونه‌ي Cu/MnO210% و CuMnOx 5% بررسي گرديد. كاتاليست Cu/MnO2%10 با حداكثر تبديل 77% در C ° 190 در حضور آب عملكردي بسيار نامطلوب نشان داد. اما كاتاليست CuMnOx 5% در حضور آب با ميزان تبديل 92% در دماي C ° 100 عملكردي تقريبا بدون افت نشان داد كه بر برتري اين كاتاليست نسبت به كاتاليست تهيه شده با روش هيدروترمال دلالت دارد. تعيين مشخصات شيميايي و فيزيكي كاتاليست هاي تهيه شده با استفاده از آناليزهاي H2-TPR،XRD ، SEM، TGA/DTA، FT-IR و BET صورت گرفت.

196361

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي-ترموسنتيك و كاتاليست

دكتر سيد مهدي علوي- دكتر مهران رضايي