علی ایزدبخش

کاهش منابع سوخت های فسیلی و از طرفی وجود منابع گازی عظیم در سراسر جهان منجر به انجام پژوهش هایی در زمینه ی استفاده از متان به عنوان جز اصلی گاز طبیعی شده است. معمولا گاز طبیعی به روش های غیر مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد که به کمک این روش ها گاز طبیعی ابتدا به گاز سنتز تبدیل می گردد. به این ترتیب بسیاری از تحقیقات آکادمیکی و صنعتی بر تولید گاز سنتز تمرکز دارد. ریفرمینگ متان در حضور بخار، ریفرمینگ خشک متان و اکسیداسیون جزئی متان (POM) از جمله روش-های رایج تولید گاز سنتز می باشد که از میان روش های موجود، واکنش اکسیداسیون جزئی متان در حضور اکسیدهای فلزی روشی مناسب برای تولید گاز سنتز 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. بر اساس پژوهش های انجام گرفته، نوع پایه ی مورد استفاده به منظور سنتز کاتالیست اکسیداسیون جزئی متان می تواند بر پایداری کاتالیست و کارایی آن تاثیر گذار باشد. بدین منظور، در این پژوهش از سیلیکای مزومتخلخل MCM-41 به عنوان پایه ی کاتالیست واکنش اکسیداسیون جزئی متان استفاده شده است. همچنین مقادیر مختلفی از فلزات نیکل (Ni)، مس (Cu) و سریم (Ce) نیز به منظور سنتز کاتالیست مورد استفاده قرار گرفته شده است. لازم به ذکر است که فلز سریم به صورت مستقیم (حین سنتز ماده ی MCM-41) مورد استفاده قرار گرفته و سپس در هر نمونه ی سنتز شده مقادیر مختلفی از فلزات نیکل و مس به روش اشباع سازی خیس بر روی پایه بارگذاری شده اند. همچنین از آنالیزهای XRD، BET، SEM و TEM نیز به منظور تعیین خواص فیزیکی- شیمیایی کاتالیست های سنتز شده استفاده شد. مشاهده ی پیک های مربوط به ساختار سیلیکای مزومتخلخل MCM-41 در آنالیز پراش پرتوی ایکس زاویه کوچک، وجود ایزوترم های جذب/ واجذب هیدروژن از نوع IV و حلقه ی پسماند H1 در آنالیز BET، مشاهده مورفولوژی مربوط به ساختار MCM-41 به کمک آنالیز SEM و مشاهده ی ساختار شش وجهی و کانال های موازی 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 پایه ی سنتز شده دارای ساختاری مزومتخلخل بوده و پس از بارگذاری فلز