Su gazı geçişi reaksiyonunun Pd bazlı katalizörler üzerinde parametrik incelenmesi

Bu çalışmada, Au ve Pt'ye daha ucuz bir alternatif olan Pd bazlı katalizörler üzerinde su gazı geçişi reaksiyonunun davranışının incelenmesi ve reaktör geometrisinin CO dönüşümü üzerindeki etkisinin araştırılması hedeflenmiştir. Çalışmalarda kullanılan, ağırlıkça %1.5 aktif metal içeren Pd bazlı katalizörler CeO2, Al2O3 ve TiO2 gibi farklı destek malzemeleri kullanılarak emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Reaksiyon sıcaklığının ve besleme akımı içeriğinin su gazı geçiş reaksiyonu üzerindeki etkisi sabit yatak reaktörde ve dolgulu mikrokanal reaktörde karşılaştırmalı olarak 250-325 °C sıcaklık aralığında ve 1-5 molar buhar/karbon oranı aralıklarında incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılan katalizörler için CO dönüşümü cinsinden ifade edilen su gazı geçiş reaksiyonu aktivitesi sıralaması Pd/CeO2>Pd-CeO2/Al2O3>Pd/TiO2 olarak belirlenmiştir. Reaksiyon sıcaklığı ve buhar/karbon oranındaki artış ile birlikte CO dönüşümünün arttığı gözlenmiştir. Sabit yatak reactor düzeniyle karşılaştırıldığında, dolgulu mikrokanal reaktörün daha az katalizör miktarı ile daha yüksek üretkenlik gösterdiği belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskopu (SEM) analizleri CeO2 ve Al2O3 destek malzemesi içeren katalizörler için yapılmış ve her iki katalizör üzerinde Pd dağılımının homojen bir şekilde gerçekleştirildiği görülmüştür. Reaksiyon sonrası katalizörler üzerinde yapılan SEM analizlerinde ise herhangi bir karbon oluşumu ve Pd metal tanecik boyutunda büyüme gözlenmemiştir.