سیدعبداللطیف هاشمی فرد

سوخت های فسیلی عمده ترین منابع تامین انرژی محسوب می شوند اما کاهش منابع سوخت های فسیلی و مشکلات و آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف این سوخت ها منجر به ایجاد تحقیقات گسترده به منظور یافتن منابع جدید انرژی شده است. هیدروژن از جمله سوخت های جایگزین پیشنهادی می باشد که با استفاده از روش های مختلف از جمله ریفرمینگ بخار، ریفرمینگ خشک و اکسیداسیون جزئی هیدروکربن ها (از قبیل متان) تولید می شود که در این بین واکنش اکسیداسیون جزئی متان در حضور اکسیدهای فلزی روشی مناسب برای تولید گاز سنتز (H2 CO) می باشد. کاتالیست های زیادی از جمله کاتالیست های پایه دار حاوی فلزات نجیب از قبیل Rh، Pt، Ru، Pd و اولین ردیف از فلزات واسطه (Ni، Co و Fe) به منظور انجام واکنش اکسیداسیون جزئی متان و تولید گاز سنتز استفاده شده است. استفاده از این کاتالیست ها علی رغم بازدهی بالا با مسائل و مشکلاتی از قبیل ماهیت آتش زایی و غیرفعال شدن کاتالیست و تولید کک مطرح است. از میان کاتالیست های مورد استفاده در فرایند اکسیداسیون جزئی متان کاتالیست های حاوی فلز کبالت و نیکل به میزان بیشتری مورد توجه قرار گرفته اند. بر اساس مطالعات انجام شده پایه ی کاتالیست می تواند بر پایداری کاتالیست و حتی در مواردی بر بازدهی واکنش تاثیرگذار باشد. آلومینا و سیلیکاهای مزومتخلخل از جمله مواردی هستند که به عنوان پایه استفاده شده اند. در این پژوهش از سیلیکای مزومتخلخل SBA-15 به عنوان پایه ی کاتالیست واکنش اکسیداسیون جزئی متان استفاده شده است و در هر نمونه ی کاتالیستی مقادیر مختلفی از فلزات نیکل، مس و سریم به روش اشباع سازی خیس بر روی پایه بارگذاری شده اند. از آنالیزهای XRD، BET، SEM و TEM به منظور تعیین خواص فیزیکی- شیمیایی کاتالیست های سنتز شده استفاده شد. ظاهر شدن پیک های مربوط به ساختار سیلیکای مزومتخلخل در آنالیز پراش پرتوی ایکس زاویه کوچک، مشاهده ایزوترم های جذب/ واجذب هیدروژن از نوع IV و حلقه ی پسماند H1 به کمک آنالیز BET، مشاهده مورفولوژی مربوط به ساختار SBA-15 در تصاویر مربوط به آنالیز SEM و مشاهده ی ساختار شش وجهی در آنالیز TEM در نمونه های سنتز شده علاوه بر اینکه نشان دهنده ی سنتز موفق نمونه های کاتالیستی است بیانگر این موضوع نیز می باشد که علاوه بر اینکه SBA-15 سنتز شده دارای ساختاری مزومتخلخل بوده، پس از بارگذاری فلزات