Monolitik Mn/Na2WO4 katalizörü üzerinde metanin oksijen varlığında yüksek hidrokarbonlu moleküllere dönüşümü

Bu çalışmada, monolitik silika bazlı Mn/Na2WO4 katalizörü üzerinde metanın oksijen varlığında etan ve etilene dönüşümü (OCM) incelenmiştir. Sol-jel yöntemiyle üretilen monolitik silika (monosil), mezo ve makroporlardan oluşan beyaz, çubuk şeklinde bir yapıdır. %2 Mn ve %5 Na2WO4 verecek şekilde metal çözeltileri bir dereceli şırınga yardımıyla monosil yapıya emdirilmiştir. OCM reaksiyonu, 10 mm iç çapında kuvars bir cam reaktör ile gerçekleştirilmiş, reaktörün katalizör yatağından sonraki kısmının çapı 2 mm'ye düşürülerek oluşan ürünleri seçici olmayan ürünlere dönüşmesi engellenmiştir. Reaksiyon sonuçlarını karşılaştırmak için ıslak emdirme yöntemi ile elde edilen toz katalizör ve ticari cordierite monolit yüzeyine Mn/Na2WO4 yüklenmesi ile elde edilen katalizörler de test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, monolitik silika yapısındaki katalizörün performansının (C2 verimi yaklaşık %16) en iyi performansa sahip olan toz katalizör (C2 verimi yaklaşık %19) ile kıyaslanabilir olduğunu göstermiştir. Kordiyerit monolit üzerindeki performans ise düşük olmuştur (C2 verimi yaklaşık % 6). Bunun yanında, reaksiyon süresince monolitik silika yapılı katalizörün seçiciliğinin ve veriminin sabit kalması kararlı bir yapı olduğunun göstergesidir. Optimum sıcaklık testinden sonra yüksek sıcaklıklara çıkarılarak bir süre çalıştırılan katalizör tekrar optimum sıcaklığa soğutulduğunda ilk denemede gösterdiği performansı göstermiştir (histerik etki görülmemiştir). Böylece monosil bazlı Mn/Na2WO4 katalizörün OCM prosesi için umut vaat eden bir alternatif olabileceği sonucu çıkartılmıştır.