سنتز و کارآیی نانو کاتالیست Co و Co-Ru بر پایه گرافن در فرآیند فیشر - تروپش
نویسندگان
1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 گروه پژوهشهای کاتالیستی، شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، شرکت ملی صنایع پتروشیمی، تهران، ایران
4 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال گروه مهندسی شیمی
5 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
چکیده
در این تحقیق، برای بهبود کارایی و پایداری زیستمحیطی فرآیند فیشر-تروپش، از نانوصفحات گرافن بهعنوان پایه برای سنتز کاتالیستهای کبالت استفاده شد. این کاتالیستها با روش تلقیح مرطوب تهیه شده و خصوصیات آنها با تکنیکهای مختلفی مانند FTIR، ICP، BET، XRD، EDX، TPR و TEM بررسی گردید. تأثیر تغییر درصد وزنی کبالت (از 10% تا 30%) بر فعالیت کاتالیستها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد کاتالیست حاوی 30% کبالت دارای بیشترین فعالیت است. برای بهینهسازی بیشتر، 1% وزنی روتنیوم به این کاتالیست افزوده شد. عملکرد این کاتالیستها در یک راکتور بستر ثابت تحت فشار 25 بار و دماهای 220 و 240 درجه سانتیگراد با جریان گاز سنتز بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که استفاده از نانوصفحات گرافن بهعنوان پایه کاتالیست، علاوه بر بهبود کارایی فرآیند، منجر به کاهش انتشار آلایندهها و تولید سوختهای پاکتر میشود. دادههای آزمایشگاهی نشان دادند که این کاتالیستها به بهبود تبدیل مونوکسید کربن، گزینشپذیری متان و توزیع محصولات کمک میکنند و میتوانند تأثیرات مثبت زیستمحیطی به همراه داشته باشند.
