ساخت و ارزیابی کاتالیست های اصلاح شده اکسیدآهن به منظور تولید هیدروژن با استفاده از حلقه شیمیایی متانول

در این مقاله، فرواسپینل های غیر استوکیومتری اصلاح شده با فرمول AFe ۲O۴ (A=Co, Cu) به عنوان حامل اکسیژن یونی و حامل الکترونی برای تولید هیدروژن با استفاده از روش ریفرمینگ حلقه شیمیایی متانول استفاده شد. کاتالیست های سنتز شده از نقطه نظر خواص کاهشی و فعالیت کاتالیستی جهت تولید هیدروژن با اکسیداسیون بخار پس از یک مرحله کاهش با متانول مورد آزمایش قرار گرفت. ارزیابی عملکرد کاتالیستی کاتالیست های تهیه شده، در یک راکتور میکروکانال انجام شد. تهیه جوهر کاتالیست با روش ترکیبی سل ژل و سوسپانسیون انجام گرفت و در نهایت جوهر کاتالیست با روش اسپری روی میکروکانال های راکتور نشانده شد.آزمایش ها با استفاده از متانول و آب با سرعت فضایی وزنی ۱/۵hr-۱ (WHSV) و دمای ۳۵۰ œC و ۴۲۰ œC روی هر کاتالیست انجام گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که هرچند ترکیب Cu (II) در کاتالیست ها به طور موثری decomposition /oxidation متانول را بهبود می بخشد، اما مقدار بیشتری کک روی سطح کاتالیست رسوب می کند. از طرف دیگر، افزودن Co (II) به ساختار کاتالیست به کاهش قابل توجه در مقدار کک کمک و در نتیجه از غیرفعال شدن سریع کاتالیست جلوگیری می کند.بنابراین علی رغم تبدیل پایین تر CoFe۲O۴، نشان داده شد که این کاتالیست عملکرد مناسب تری دارد، زیرا در مرحله کاهش مقدار کک کمتری رسوب می کند و در نتیجه COx کمتری در مرحله اکسیداسیون مجدد با بخار تولید می شود. با این وجود مقدار بیشتری بازده هیدروژن و در نتیجه عدم آلایش جریان هیدروژن حفظ می شود.