Hidrojen üretiminde kullanılan katalizör sentezi ve biyoetanolün buhar reforminginde aktivitesinin belirlenmesi

Bu çalışmanın amacı; etanolün buhar reforming reaksiyonu ile hidrojen üretiminde aktif, yüksek sıcaklıklara ve buhar ortamına dayanıklı katalizörler sentezlemek ve yüksek hidrojen seçiciliği elde etmektir. Çalışma kapsamında, farklı yükleme oranlarında Ni/Al2O3, Co/Al2O3, Ni-Co/Al2O3, Co/ZnO ve Ni/CeO2-ZrO2 katalizörleri emdirme, birlikte emdirme ve çöktürme yöntemleri ile sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin karakterizasyonu XRD, XRF, SEM, BET, TGA ve FT-IR teknikleri ile yapılarak aktiviteleri mikroaktivite reaktör sisteminde test edilmiştir. Aktivite test çalışmaları sıcaklık (300-600°C), S:C molar oranı (3:1-12:1) ve LHSV (0,3-0,9 L/gkat.sa) parametreleri ile gerçekleştirilmiştir. Bütün katalizör tiplerinde %100 etanol dönüşümü elde edilmiştir. En yüksek hidrojen verimi (2,62 mol H2/mol etanol) ve üst ısıl değer (65,26 Mj/kg) ağırlıkça %20 aktif metal yüklemesine sahip Co/ZnO katalizörü eşliğinde elde edilmiştir. En yüksek hidrojen seçiciliği (%85,46) ise %15 aktif metal ve %70 CeO2 yüklemesinde Ni/CeO2-ZrO2 katalizöründe ulaşılmıştır. Etanol buhar reforming reaksiyonu parametrik çalışmalarında ise, en yüksek hidrojen verimi (2,38 mol H2/mol etanol), en yüksek hidrojen seçiciliği (%88,58) ve üst ısıl değeri (55,93Mj/kg) 0,05 L/gkat.sa LHSV'de ve 600°C reaksiyon sıcaklığında elde edilmiştir. En yüksek hidrojen verimi (7,57 mol H2/mol etanol) ve seçiciliği (%95,14) 12:1 S:C molar oranında elde edilirken, en yüksek üst ısıl değer ise 9:1 S:C molar oranında elde edilmiştir. Ni/CeO2-ZrO2 katalizörü ile gerçekleştirilen kararlılık testinde 18 saatin sonunda katalizörün aktivitesini yitirmediği görülmüştür.