بهبود پایداری، فعالیت و گزینش پذیری از طریق ایجاد گروه های عاملی در نانوکاتالیست کبالت بر پایه نانو لوله کربنی در فرآیند فیشر-تروپش

در این مقاله اثر ایجاد گروه‎های عاملی بر روی سطح پایه نانو لوله کربنی به عنوان پارامتر موثر در توزیع بهتر فاز فعال در کاتالیست‎های کبالت، مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیست های مورد نظر روی پایه نانو لوله کربنی معمولی و عامل دار شده با بارگذاری ۱۰% وزنی کبالت ساخته شد. کاربرد این کاتالیست ها در سنتز فیشر- تروپش نشان داده که تزریق هم زمان هیدروژن و مونوکسیدکربن به نسبت ۲ به ۱ باعث بهبود فعالیت، گزینش پذیری و پایداری کاتالیست می شود. کاتالیست با روش های مختلف آنالیز شده که این روش ها شامل آنالیز XRDا، TEM، جذب شیمیایی هیدروژن، TPR، آزمایشات سنجش فعالیت، گزینش پذیری و پایداری کاتالیست می باشد. منحنی TPR نشان می دهد که کاتالیست کبالت روی نانو لوله کربنی عامل دار شده نسبت به کاتالیست کبالت روی نانو لوله کربنی معمولی، دارای ذرات کنترل شده‎تر فاز فعال بوده و این ذرات دماهای پیک احیاء را به سمت دماهای پایین تر انتقال می‎دهند که نشانه توزیع بهتر کبالت و احیاء پذیری بهتر ذرات فاز فعال در این نوع کاتالیست ها می باشد. همچنین این توزیع بهتر و یکنواخت فاز فعال، باعث بهتر شدن عملکرد این کاتالیست در فرآیند فیشر- تروپش می گردد. در یک مقایسه انجام شده، میزان تولید محصولات سنتز فیشر- تروپش از ۳۵/۰ به (Hyd./gcat./min .g) ۴۳/۰، میزان درصد تبدیل مونوکسید کربن از ۸/۵۲ به ۵/۶۲%، میزان گزینش پذیری C۵+ از ۸۵ به۹۰% افزایش یافت و همچنین میزان گزینش پذیری CH۴ از ۱۱ به ۵% کاهش یافته است: همچنین پایداری کاتالیست به میزان قابل ملاحظه ای در طول ۱۲۰ ساعت واکنش نسبت به کاتالیست کبالت بر پایه نانو لوله کربنی معمولی افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

فیشر تروپش ، عامل دارکردن ، نانو لوله کربنی ، احیاء پذیری ، فعالیت وگزینش پذیری