Cost-Effective Synthesis of Gamma Alumina for Propane Dehydrogenation: A Study of Raw Materials, Process Optimization, and Catalyst Performance
محل انتشار: نشریه متدهای شیمیایی، دوره: 9، شماره: 10
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 25
فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_CHM-9-10_004
تاریخ نمایه سازی: 30 تیر 1404
چکیده مقاله:
The high cost of catalyst production poses a major challenge in industrial processes like propane dehydrogenation (PDH), where γ-alumina (γ- Al۲O۳) is a key support. Over the past two decades, efforts have focused on lowering costs by optimizing raw materials and synthesis techniques. This study introduces a cost-effective, scalable method to synthesize γ-Al۲O۳ with high surface area, narrow pore size distribution, and optimal pore diameter to improve PDH performance. Gibbsite, an economical and abundant precursor, was used with methanol and ethanol to enhance textural properties. The synthesis involved precipitation followed by spray drying to produce uniform macro-spherical particles. Optimization via Box-Behnken response surface methodology (RSM) maximized surface area and pore features. Characterization using BET, FT-IR, TGA, XRD, SEM-EDX, and zeta potential confirmed the high thermal stability and structural integrity of the material, achieving a surface area of ۱۸۴.۹۵ m²/g. A Pt-Sn/γ- Al۲O۳ catalyst was then prepared and tested in PDH, showing propane conversion over ۳۷% and propylene selectivity around ۸۲%. This work demonstrates the potential of using low-cost raw materials and simplified synthesis routes to produce high-performance catalyst supports efficiently. The approach reduces production costs while maintaining catalytic activity, presenting a practical solution for industrial applications. Overall, the findings support ongoing efforts to make heterogeneous catalysis more economical without compromising performance in petrochemical processes.
کلیدواژه ها:
Alumina ، Pt-Sn catalyst ، propane dehydrogenation ، Response surface methodology Catalyst carrier ، Heterogeneous catalysis
نویسندگان
Faraz Khanbolouk
Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Tehran, Iran
Farshad Yazdani
Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Tehran, Iran
Mohammad Fatemi
Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Tehran, Iran
Mohammad Y. Najafabadi
Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :