تاثير اندازه ذرات بر عملكرد كاتاليست موليبدن دي‌سولفيد قليايي موثر در توليد اتانول و الكل‌هاي سنگين از گاز سنتز

Effect of particle size on the performance of MoS2-K2O/CNTs nano catalyst in ethanol and higher alcohol synthesis from syngas

كاتاليست‌هاي موليبدن قليايي با درصدهاي مختلف موليبدن شامل 5/2، 5، 10، 15 و 20 درصد وزني و نسبت موليبدن به پتاسيم 875/1 روي پايه نانو لوله‌ كربني جهت بررسي عملكرد كاتاليست با تغيير اندازه ذرات موليبدن به روش تلقيح سنتز شدند. كاتاليست‌ها در oC330 و 18 بار بعد از سولفيداسيون و احيا، در حضور هيدروژن و مونوكسيدكربن (با نسبت 2 به1)، در فرآيند سنتز الكل‌ها مورد تست قرار گرفتند. محصولات گازي و مايع جمع ‌آوري شده و توسط دستگاه كروماتوگرافي گازي آناليز شدند. كاتاليست‌ها با روش‌هاي مختلف شامل BET، TPR،XRD ، H2-Chemisorption و TEM ويژگي‌سنجي شدند. در كاتاليست با اندازه ذرات كوچك‌تر اكسيد Mo-k بيش‌تري توليد شده و احياي آن با توجه به نتايج TPR در دماي پايين‌تر انجام مي‌شود. با افزايش درصد وزني موليبدن و در نتيجه افزايش اندازه ذرات از حدود 3 به 2/9 نانومتر بر اساس داده‌هاي TEM و H2-Chemisorptin، گزينش‌پذيري متانول از %5 به 26% افزايش يافته و گزينش‌پذيري اتانول از 95% به 74% كاهش مي‌يابد و نتايج نشان‌دهنده تاثير اندازه ذرات موليبدن بر عملكرد كاتاليست است.

Up to 20wt% of Mo is added to the CNTs by impregnation method in order to study the particle size effect on catalyst performance. The ratio of Mo/K is fixed at 1.875. The performance of the catalysts was assessed in a micro-reactor at 330oC, 18 bars and H2/CO=2. Catalysts were characterized using different methods including TEM BET, XRD, TPR and H2 chemisorption. According to TPR results smaller particles produce Mo-k oxides which reduced in lower temperature. Increasing Mo particle sizes,based on TEM and H2-Chemisorption results, ethanol selectivity decreased from about 95% to 74% and methanol selectivity increased from 5% to 26%. These results could be attributed to particle size effect on catalytic performance. Keywords: Molybdenum, particle size, selectivity, Ethanol