بررسی مکانیزم تجزیه متان و تشکیل کربن بر روی کاتالیزورهای نیکل با استفاده از نظریه تابعی چگالی

یکی از چالشهای عمده در واکنشهای ریفرمینگ متان با آب، رسوب کربن بر روی سطوح کاتالیزوری است که منجر به غیرفعال شدن سایتهای فعال میشود. امروزه کاتالیزورهای نیکل به دلیل هزینه مناسب و فعالیت بالا در این فرآیندها مورد استفاده قرار میگیرند، اما تشکیل کک یکی از چالشهای عمده مرتبط با این کاتالیزورهاست که منجر به غیرفعال شدن آنها میشود. در این مطالعه، با استفاده از نظریه تابعی چگالی، مکانیزم تشکیل کک و هیدروژنزدایی متان بر روی سطح نیکل بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که مسیرهای مختلف واکنش و انرژی فعالسازی آنها تاثیر زیادی بر روی کارایی کاتالیزورها دارند. مکانیزمهای سینتیکی پیشنهاد شده در این مطالعه نشان میدهد که مرحله کنترلکننده سرعت در واکنشها، تشکیل CHO به وسیله واکنش CH و O میباشد. این یافتهها بر لزوم توجه به شرایط واکنش و انتخاب مسیرهای مناسب برای افزایش کارایی کاتالیزورها تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

ریفرمینگ متان ، کاتالیزور نیکل ، نظریه تابعی چگالی ، میکروسینتیک