Farklı yöntemlerle Cu/ZnO/Al2O3 katalizörünün sentezi ve karakterizasyonu ve metanol buhar reforming ile hidrojen üretimi için etkinliğinin incelenmesi

Günümüz dünyası, fosil yakıtların kullanımına bağlı olarak iklim değişikliği ve sera gazı salınımı gibi çevresel sorunlarla karşı karşıyadır. Bu çevresel kaygılar ve fosil yakıt kaynaklarının hızla tükenmesi, alternatif ve yenilenebilir kaynaklardan hidrojen üretimine yönelik araştırmaları arttırdı. Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi, çevre dostu ve sürdürülebilir bir çözüm olarak umut vaad eden bir enerji üretim teknolojisidir. Bu bağlamda metanol buhar reforming reaksiyonu (MSR) ile hidrojen üretimi, düşük miktarda karbon monoksit, kükürt üretiminin olmaması bu nedenle de kükürt giderimine gerek olmaması, iyi enerji yoğunluğuna sahip olması, nispeten yüksek H/C oranı ve düşük reform sıcaklığı gibi avantajları ile uygun bir yöntem olma potansiyeline sahiptir. Ancak reaksiyonun endotermik doğası ve methanolun kapsamlı dağıtım altyapısına sahip olmaması bu prosesin dezavantajlarıdır. MSR, katalizör yardımıyla metanol ve buharın reaksiyonuna dayanır ve hidrojen ve karbondioksit açığa çıkar. Katalizör aktivitesi ve seçicilik, katalizörün yapısı tarafından geliştirilebilir özelliklerdir. Bu çalışmada, hidrojen üretimi için yüksek yüzey alanı, yüksek metal dağılımı ve daha yüksek aktivite sergileyen daha iyi yapıya ve katalitik davranışa sahip bir katalizör elde etmek için hazırlama yöntemlerinin katalizörün yapısı ve katalitik davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Konvansiyonel birlikte çöktürme, sıralı birlikte çöktürme ve bilyeli öğütme yöntemleri incelenmiştir. Sonuçlar, sıralı birlikte çöktürme yöntemiyle elde edilen katalizörlerin yüksek yüzeyli aktif bakır oluşumu ve çinko oksitin prekursör içine düzgün bir şekilde yerleşmesi sayesinde oluşan daha güçlü Cu-ZnO sinerjisine bağlı olarak üstün katalitik performansını destekleyen daha iyi aktivite veren yüksek yüzey alanına ve metal dağılımına sahip olduğunu göstermektedir.