کاتالیست جدید و ارزان آهن بر پایه اکسید سریم برای فرآیند احتراق کاتالیستی متان

چکیده مقاله

امروزه توجه به احتراق بدون شعله و یا احتراق کاتالیستی برای استفاده در کاربردهای مختلفی رو به افزایش است. در این تحقیق احتراق کامل متان در یک راکتور کوارتز در محدوده دمایی ˚C600-300 روی کاتالیست و در بستر ثابت انجام شد. فاز فعال Fe2O3 به روش تلقیح مرطوب بر پایه CeO2 نشانده شده و فعالیت کاتالیستی آن‌ در محدوده دمایی فوق در حضور گاز متان، اکسیژن و آرگون (خنثی) بررسی شد. نتایج ارزیابی راکتوری نشان می دهد که کاتالیست Fe2O3/CeO2 نسبت به حالت بدون کاتالیست (بلانک)، در تبدیل 10 درصد، کاهش 132 درجه‌ای دما رخ داد و در دمای ˚C533 به 50 درصد تبدیل رسید. سپس از Co به عنوان ارتقاء دهنده در فاز فعال استفاده و Fe-Co/CeO2 به روش تلقیح هم¬زمان سنتز شد و نتایج بسیار بهتری حاصل گردید به طوری که دمای تبدیل 10 درصد، نسبت به حالت بلانک، 234 درجه کاهش یافته است و در دمای ˚C518 به تبدیل 90 درصد رسید و در دمای ˚C600 در حدود 95 درصد متان تبدیل شد. در انتها هم مقایسه مختصری بین کاتالیست¬های سنتز شده و کاتالیست تجاری Pd/Al2O3، به منظور حرکت به سمت کاتالیست¬ ارزان آهن انجام شد. از آنالیز تفرق اشعه ایکس (XRD) برای مشخص سازی فازهای تشکیل شده کاتالیست و پایه استفاده شده است.