تأثیر ماده اولیه آلومینیم در سنتز احتراقی نانوکاتالیست CuO/ZnO/CeO2/Al2O3 برای تولید هیدروژن با استفاده از ریفورمینگ متانول در حضور بخارآب

Abstract

کاتالیست‌های مختلفی برای تولید هیدروژن در محل طی واکنش ریفورمینگ متانول با بخار آب گسترش داده شده‌اند. تمامی تلاش‌ها برای تولید کاتالیستی با میزان فعالیت و انتخاب‌پذیری بالا برای تولید حداکثر میزان هیدروژن و حداقل کربن مونوکسید ممکن معطوف شده است. در این میان، روش‌های مختلفی برای بهبود خواص کاتالیستی وجود دارد که می‌توان به دو دسته عمده تقسیم‌بندی کرد: الف) استفاده از بهبوددهنده­ های مختلف، ب) تغییر در پارامترهای روش سنتز نانوکاتالیست. هدف در این بررسی تعیین اثر ماده پیش‌ساز آلومینا در روش سنتز احتراقی برای سنتز نانوکاتالیست بهبودیافته با 5 درصد سریا است. برای این منظور دو نمونه با مواد پیش‌ساز بوهمیت و آلومینیوم نیترات سنتز و در ادامه برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیست‌های سنتزی توسط آنالیزهای XRDBETFESEMFTIR و SEM-EDX بررسی شدند. گونه های CuO و ZnO در الگوهای پراش اشعه X مشاهده شدند و حضور آلومینا به­ علت شاخص ­نبودن پیک­ ها در XRD با آنالیز FTIR و EDX اثبات شد. تصاویر حاصل از آنالیز FESEM مشخص کرد که ذرات کاتالیست سنتزی در محدوده نانو قرار دارند. همچنین، از آنالیز FESEM مشاهده شد که سایز ذرات در نمونه با ماده پیش‌ساز آلومینیوم نیترات کاهش یافته است و ساختار متخلخل‌تری به ­دست آمده است. آزمایش­ های عملکردی نیز نشان داد که نمونه با ماده پیش‌ساز آلومینیوم نیترات نتایج بهتری به ­لحاظ میزان تبدیل و انتخاب­ پذیری از خود نشان می‌دهد.