Date of Award

4-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Chemistry

First Advisor

Abbas Khaleel

Second Advisor

Thies Thiemann

Abstract

Abundant natural gas is a potential source of more cost-effective energy and its effective utilization can significantly reduce the dependence on petroleum oil. Disadvantages of natural gas as a direct fuel include its low energy density by volume, and high cost of transportation, which resulted in its underutilization as an alternative energy source. Therefore, the conversion of methane to more easily-handled and value-added products is becoming a promising route for natural gas utilization. Compared to steam reforming of methane to syngas, which is the most commercially applied conversion process, partial oxidation is a more cost-effective promising route. While noble metals have been the most active catalysts, Ni-based catalysts are widely studied due to their lower costs One of the drawbacks of such catalysts is their deactivation due, mainly, to carbon deposition and structural instability during reactions. Therefore, developing modified Ni-based catalysts to overcome these problems is an important objective for the development of commercially attractive catalysts. In the present work, the effect of the alumina support preparation and pre-treatment, and the effect of selected metal dopants on the Ni-support interaction, coke formation, and catalytic activity were studied.

Comments

يعد الغاز الطبيعي الوفير مصدرًا محتملًً للطاقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة ويمكن أن يقلل استخدامه الفعال بشكل كبير من الاعتماد على النفط البترولي . تشمل عيوب الغاز الطبيعي كوقود مباشر انخفاض كثافة الطاقة من حيث الحجم وارتفاع تكلفة النقل، مما أدى إلى عدم استخدامه كمصدر بديل للطاقة . لذلك ، أصبح تحويل الميثان إلى منتجات يسهل مناولتها وذات قيمة مضافة أكثر طريقًا واعدًا لاستخدام الغاز الطبيعي . بالمقارنة مع إعادة تشكيل غاز الميثان بالبخار إلى غاز تخليقي، وهو أكثر عمليات التحويل تطبيقاًً تجاريا،ً فإن الأكسدة الجزئية هي طريق واعد أكثر فعالية من حيث التكلفة في حين أن المعادن النبيلة كانت أكثر المحفزات نشاطًا، إلا أن المحفزات القائمة على النيكل تتم دراستها على نطاق واسع نظرًا لتكاليفها المنخفضة. أحد عيوب هذه المحفزات هو تعطيلها بسبب ترسب الكربون وعدم الاستقرار الهيكلي أثناء التفاعلت. لًذلك، فإن تطوير محفزات قائمة على النيكل للتغلب على هذه المشاكل هو هدف مهم لتطوير محفزات جذابة تجارياً.ً في العمل الحالي، تمت دراسة تأثير تحضير دعامة الألومينا ومعالجتها المسبقة، وتأثير الإشابات المعدنية المختارة على تفاعل دعم النيكل، وتكوين فحم الكوك، والنشاط التحفيزي .

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS