SpStinet - vwpChiTiet

 

Chuyển hóa khí hiệu ứng nhà kính CH4 và CO2 thành khí tổng hợp trên nền xúc tác NiO/SBA-15

Trong đề tài này, tác giả Phan Hồng Phương và cộng sự (Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ) tạo được mẫu xúc tác nền Ni/SBA-15 có hoạt tính cao, đạt độ chuyển hóa CH4 và CO2 >80%, phục vụ việc chuyển hóa khí hiệu ứng nhà kính CH4 và CO2 thành khí tổng hợp.

Nguyên nhân chính làm thay đổi nhiệt độ trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác. Trong đó, CH4 và CO2 là hai khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính và được dự đoán sẽ gia tăng trong thời gian tới. Bên cạnh đó, một số mỏ khí thiên nhiên đã được phát hiện với trữ lượng khá lớn và chứa hàm lượng CO2 tương đối cao ở thềm lục địa Việt Nam. Vì thế, chuyển hóa hai loại khí này thành sản phẩm có giá trị cao, khí tổng hợp, sẽ mang lại hiệu quả kinh tế và giảm hiệu ứng nhà kính.

Với đề tài nêu trên, nhóm tác giả đã xây dựng quy trình điều chế chất mang SBA-15; các quy trình điều chế xúc tác NiO/SBA-15, điều chế xúc tác NiO/SBA-15 được kiềm hóa bằng MgO, điều chế xúc tác NiO/SBA-15 được kiềm hóa bằng NH4OH.

Kết quả, đã điều chế thành công chất mang SBA-15 bằng phương pháp sol-gel và các xúc tác Ni/SBA-15 sử dụng cho phản ứng bireforming cũng được điều chế thành công bằng phương pháp tẩm. Hàm lượng NiO (30-60% khối lượng) có ảnh hưởng lớn đến tính chất và hoạt tính của xúc tác Ni/SBA-15. Mẫu chất xúc tác NiO/SBA-15 với tỉ lệ hàm lượng 40% NiO trên chất mang SBA-15 có hoạt tính cao hơn các xúc tác còn lại.

Thời gian nung và khử xúc tác có ảnh hưởng rõ rệt lên tính chất và hoạt tính xúc tác. Kết quả nghiên cứu đã xác định mẫu 40Ni/SBA-15-2-2 có độ chuyển hóa CO2 là 65% và độ chuyển hóa CH4 là 89% ở nhiệt độ 8000C. Sự hiện diện của MgO và NH4OH trong xúc tác biến tính giúp tăng độ chuyển hóa CH4 do khả năng hỗ trợ phân tán tâm NiO, đóng vai trò là tâm base Lewis giúp hấp phụ hóa học khí CO2 tốt hơn, tạo điều kiện chuyển hóa CO2 thành CO tốt hơn.

Các nhà nghiên cứu đã xác định được hàm lượng phụ gia kiềm tối ưu. Xúc tác 40Ni-10MgO/SBA-15 có các tính chất lý hóa vượt trội và thể hiện hiệu suất chuyển hóa cao hơn so với các xúc tác còn lại, với độ chuyển hóa CO2 đạt 95,5% và độ chuyển hóa CH4 đạt 93,6% ở 8000C. Xúc tác 40Ni/SBA-15 đạt độ ổn định hoạt tính theo thời gian phản ứng tốt hơn xúc tác 40Ni-10MgO/SBA-15.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).

Lam Vân (CESTI)

Các tin khác: