Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανο-δομημένων καταλυτών νικελίου για την ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου (DRM)

Tsompanis Dimitrios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η αντίδραση αναμόρφωσης του μεθανίου (CH4) με διοξείδιο του άνθρακα (CO2), γνωστή και ως ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου (Dry Reforming of Methane, DRM), αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη διεργασία για την ταυτόχρονη εκμετάλλευση δύο σημαντικών αερίων του θερμοκηπίου, δηλαδή του CH4 και του CO2, για την παραγωγή αερίου σύνθεσης. Ως πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν το βιοαέριο ή το φυσικό αέριο. Σε σύγκριση με την αναμόρφωση παρουσία υδρατμών, η διεργασία DRM προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα, καθώς επιτρέπει την παραγωγή αερίου σύνθεσης υπό ξηρές συνθήκες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα απλούστερες εγκαταστάσεις και σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Επιπλέον, παράγεται αέριο σύνθεσης με υψηλότερο λόγο CO/H2, ένα γεγονός επιθυμητό για την αντίδραση Fischer – Tropsch. Η κύρια πρόκληση για την επιτυχή υλοποίηση της DRM είναι η άρση της απενεργοποίησης των καταλυτών λόγω συσσωμάτωσης και σχηματισμού άνθρακα. Τα τελευταία χρόνια οι επιστημονικές προσπάθειες έχουν στραφεί στην ανάπτυξη ποικίλων καταλυτών βασισμένων στο νικέλιο. Οι καταλύτες νικελίου θεωρούνται οι πλέον κατάλληλοι για εμπορική εφαρμογή λόγω της υψηλής τους δραστικότητας και του χαμηλού τους κόστους. Ωστόσο, παρουσιάζουν ένα σημαντικό μειονέκτημα, καθώς απενεργοποιούνται σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα λόγω του σχηματισμού άνθρακα υπό μορφή νανο-νηματιδίων ή νανο-σωλήνων.Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα αναπτυχθούν νανο-δομημένα καταλυτικά υλικά νικελίου (Ni) υποστηριγμένα κυρίως σε μικτά οξείδια του δημητρίου (CeO2). Η ικανότητα του CeO2 να απελευθερώνει και να αποθηκεύει οξυγόνο το καθιστά ένα από τα πλέον κατάλληλα υλικά για την αντιμετώπιση της εναπόθεσης άνθρακα. Επιπλέον, η προσθήκη ενός δεύτερου μετάλλου μπορεί να βελτιώσει την κινητικότητα οξυγόνου, επηρεάζοντας τον μηχανισμό σχηματισμού άνθρακα στους καταλύτες με βάση το Ni. Στην παρούσα εργασία οι δομικοί ενισχυτές που θα διερευνηθούν είναι μέταλλα όπως το μαγνήσιο (Mg), το ζιρκόνιο (Zr) και ο ψευδάργυρος (Zn), τα οποία μπορούν να τροποποιήσουν σημαντικά τις δομικές, αναγωγικές και ηλεκτρονιακές ιδιότητες των προς ανάπτυξη υλικών. Η σύνθεση των μικτών οξειδίων θα πραγματοποιηθεί με την υδροθερμική μέθοδο ενός σταδίου, αποσκοπώντας στην ανάπτυξη νανο-δομημένων υποστρωμάτων συγκεκριμένου μεγέθους και μορφολογίας.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες