تاثیر پایه های زئولیتی گوناگون روی ویژگی ها و عملکرد راکتوری نانوکاتالیست کروم اکسید برای استفاده در فرایند هیدروژن گیری اکسایشی c2h6/co2

در این پژوهش، امکان به کارگیری پایه های زئولیتی و تاثیر نوع های گوناگون آن بر روی ویژگی های کاتالیستی و عملکرد راکتوری نانوکاتالیست کروم اکسید برای استفاده در فرایند هیدروژن گیری اکسایشی اتان به کمک کربن دی اکسید مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، شماری از کاتالیست های کروم اکسید دارای 4/3 % وزنی کروم با تلقیح پایه های زئولیتی انتخاب شده کلینوپتیلولیت، sapo34 و hzsm5 تهیه شدند. بدین منظور، کلینوپتیلولیت خریداری شد و پایه های sapo34 و hzsm5 به روش هیدروترمال تهیه شدند که آنالیزهای xrd، fesem، bet و edx تهیه موفقیت آمیز آن ها را تایید کردند. تصویرهای fesem تشکیل کلوخه های کم تر و پراکندگی بهتر نانوذره های سطحی بر روی ذره های مکعبی شکل zsm5 را در مقایسه با دیگر پایه های زئولیتی تایید کردند. نتیجه های آنالیز tpdnh3نشان داد که با به کارگیری پایه کلینوپتیلولیت دستیابی به ویژگی های اسیدی بهتری در مقایسه با دیگر پایه های زئولیتی امکان پذیر می باشد که به پایداری بالای کاتالیست کمک شایانی می کند. بر اساس نتیجه های آنالیز edx، به کارگیری پایه های تهیه شده به ویژه hzsm5 به دلیل سطح ویژه بالا سبب توزیع بهتر ذره های کروم می شود که وجود ذره های کروم فعال (اکسایشیکاهشی) بیش تر بر روی سطح hzsm5 را نوید می دهد و این امر در کنار نانوذرات سطحی یکنواخت و تشکیل کلوخه های کم تر در کاتالیست تهیه شده از دلیل های کارآیی به تر نانوکاتالیست cr/zsm5 برشمرده می شود. براساس نتیجه های ویژگی سنجی، سطح ویژه پایین و توزیع نامناسب ذره های کروم در کاتالیست cr/clinotilolite و پوشش سطحی و بسته شدن حفره های sapo34 در کاتالیست cr/sapo34 از دلیل های اصلی پایین بودن بازدهی این کاتالیست ها در مقایسه با به کارگیری پایه zsm5 می باشند. دیده شد که نانوکاتالیست cr/zsm5 با بازده تولید اتیلن 4/45 % به خوبی اتان را در حضور co2 و در دمای 700 به اتیلن تبدیل می کند. رسوب کک در نتیجه وجود سایت های اسیدی قوی عامل اصلی روند کاهشی دیده شده برای فعالیت کاتالیست cr/zsm5 با گذشت زمان می باشد.