|
1
|
| چکیده پایان‌نامه/رساله |
| استفاده از فناوری پلاسمای
غیرحرارتی تخلیه الکتریکی سد دی‌الکتریک به همراه کاتالیست به
عنوان روشی کارآمد برای تفکیک کارآمد CO2 شناخته شده است، که یک
راهبرد اساسی برای مقابله با گرمایش جهانی از طریق تبدیل CO2 به محصولات ارزشمندی مانند CO است. چارچوب‌های فلزی-آلی در سال‌های اخیر به دلیل پتانسیل
جذب و CO2 به دلیل ساختار بسیار قابل تنظیم، مساحت سطح بالا و تخلخل، بسیار مورد توجه
قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، کاتالیست HKUST-1 با استفاده از روش هیدروترمال
سنتز شد و سپس از طریق تیمار با پلاسما O2 و کلسیناسیون برای بهبود عملکرد
آن در تبدیل CO2 در یک راکتور پلاسما با تخلیه
الکتریکی مانع دی‌الکتریک بهینه‌سازی شد. تیمار با پلاسما O2 باعث افزایش 52% سطح ویژه HKUST-1 شد که به افزایش نرخ تجزیه CO2 کمک کرد. برای بهینه‌سازی بیشتر خواص کاتالیست، HKUST-1 در دمای 300ی کلسینه شد و به کاتالیست CuO/Cu2O تبدیل شد، که در آن حفره‌های اکسیژن ایجاد شدند که باعث تفکیک CO2 می‌شود، به طوری که حداکثر نرخ تبدیل CO2 به 21% در توان ورودی 140 W و بهره‌وری انرژی به 8.6%
در 40 W رسید. اثربخشی راکتور با
کنترل حرارت راکتور از طریق فن خنک کننده و سیستم گردش آب خنک‌کننده افزایش یافت،
که از وقوع واکنش بازترکیب در دماهای بالا جلوگیری کرد.
علاوه
بر کاتالیست‌های مبتنی بر HKUST-1، کاتالیست MgO/HKUST-1 نیز سنتز و برای
تبدیل CO2 در راکتور DBD استفاده شد. این کاتالیست در شرایطی
آزمایش شد که CO2 با گاز آرگون رقیق شد و این
رقیق سازی منجر به افزایش تبدیل CO2 شد. برای ارزیابی تأثیر عوامل
کلیدی مانند توان تخلیه، نرخ جریان گاز CO2 و
درصد CO2 بر تبدیل از طراحی مرکب مرکزی بر اساس روش‌شناسی سطح پاسخ
استفاده شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که مدل رگرسیون درجه دوم به خوبی تبدیل CO2
و تبدیل مؤثر را توصیف می‌کند، در حالی که مدل مکعب کاهش‌یافته برای
بهره‌وری انرژی مناسب است. کاتالیست MgO/HKUST-1 باعث
افزایش چشمگیری در تبدیل شد، به طوری که حداکثر تبدیل CO2 به 20.5% در توان 74 W رسید،
در حالی که در شرایط مشابه، بدون کاتالیست میزان تبدیل 12.3%
بود. این بهبود عملکرد در نرخ جریان گاز 80 ml/min و درصد CO2 برابر با 50% مشاهده
شد. نتایج نشان داد که حضور کاتالیست و توان تخلیه بیشترین تأثیر را بر تبدیل CO2 دارند.
|
| چهارشنبه | 1403/09/07 | 09:00 | هادی حاتمی | بررسی ساختار و هندسه الکترود پودری بر پارامترهای فیزیکی پلاسمای تخلیه سد دی‌الکتریک و مطالعه واکنش‌ها و مکانیسم‌های تبدیل دی‌اکسید کربن به محصولات الکلی در حضور کاتالیست | پژوهشکده لیزر و پلاسما | دکتری تخصصی | | محمدرضا خانی | بابک شکری | سیده مهری حمیدی سنگدهی، حمیدرضا قمی مرزدشتی، فرشاد صحبت زاده، سیدایمان حسینی، |