تاثير نسبت گليسرول به نيترات روي سنتز احتراقي مايكروويو نانوكامپوزيت CuO-ZnO-Al2O3 جهت استفاده در توليد هيدروژن از متانول

Influence of Glycerol/Nitrates Ratio on Microwave Assisted Combustion Synthesis of CuO-ZnO-Al2O3 Nanocomposite Used in Hydrogen Production from Methanol

در دهه هاي اخير استفاده از هيدروژن به عنوان يك حامل انرژي پاك به دليل مشكلات زيست محيطي سوخت هاي فسيلي بسيار مورد توجه قرار گرفته است. به منظور توليد درجاي هيدروژن از متانول به عنوان روشي كاربردي جهت تامين خوراك پيل هاي سوختي وسايل نقليه، در اين مقاله از نانوكامپوزيت هاي CuO-ZnO-Al2O3 استفاده گرديده است. اين نانوكامپوزيت ها به روش سريع و ساده سنتز احتراقي با مايكروويو سنتز شده اند. با توجه به اينكه نسبت سوخت به نيترات از جمله پارامترهاي تاثيرگذار بر كيفيت نانوكامپوزيت توليدي مي باشد، اثر نسبت گليسرول به نيترات در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفته است. جهت تعيين خصوصيات فيزيكي شيميايي نانوكامپوزيت هاي سنتزي از آناليزهاي XRD، FESEM، FTIR، EDX و BET استفاده شده است. نتايج اين آناليزها نشان مي دهد كه افزايش اين نسبت موجب كاهش بلورينگي اكسيد روي مي گردد. همچنين تغيير اين نسبت موجب ايجاد يك مقدار بهينه از لحاظ پراكندگي فاز فعال و مساحت سطح مي گردد. نتايج ارزيابي راكتوري نيز اثبات كرد افزايش نسبت گليسرول به نيترات داراي يك مقدار بهينه از لحاظ درصد تبديل متانول مي باشد كه اين مقدار 2 مي باشد. در نتيجه نانوكامپوزيت CZAG/N2 به دليل مساحت سطح و پراكندگي فاز فعال بيشتر داراي تبديل متانول بالاتري است. همچنين نتايج پايداري اين نمونه در مدت 1440 دقيقه نشان مي دهد كه تغيير محسوسي در ميزان تبديل و گزينش پذيري محصولات حاصل نمي شود.

In recent decades, the utilization of hydrogen as a clean energy carrier due to environmental problems of fossil fuels is highly regarded. In order to produce on-board hydrogen from methanol as an effective method for applying feed of fuel cell vehicles, in this paper CuO-ZnO-Al2O3 nanocomposites are used. These nanocomposites were synthesized by the fast and simple microwave assisted combustion method. Considering that the fuel/nitrates ratio is one of the effective parameters on quality of the prepared nanocomposite, the effect of glycerol to nitrates ration were investigated in this study. XRD, FESEM, FTIR, EDX, and BET analyses were used to determine the physicochemical properties of fabricated nanocomposites. These analyses suggested that increasing of this ratio led to decrease of zinc oxide crystallinity. Also the change of this ratio resulted an optimum of active phase dispersion and surface area. The catalytic experiments results proved that enhancement of glycerol/nitrates ratio to methanol conversion have an optimum value which is 2. As a result, the CZAG/N2 due to higher surface area and dispersion of active phase has higher methanol conversion. Also, the stability results of this sample for 1440 minutes showed that no significant change in methanol conversion and products selectivity.