Sintering and Particle Dynamics in Supported Metal Catalysts

Publication: ResearchPh.D. thesis – Annual report year: 2006

Documents

View graph of relations

Katalytisk forarbejdning af naturgas med damp er en central industriel proces til produktion af brint til olieraffinaderier og kunstgødningsindustrien samt til produktion af syntese gas (brint, kulilte og kuldioxid), som er grundlæggende for store dele af den kemiske industri (f.eks. produktion af metanol og syntetisk brændstof). Effektive materialer hertil består af nikkel partikler, der har en diameter på nanometer-skala og er fordelt på en porøs og kemisk inert keramik. De nanometer store nikkel partikler repræsenterer en termodynamisk metastabil tilstand, og grundet procesbetingelser med høj temperatur og højt damptryk har Ni partiklerne en tendens til gro sammen, hvormed katalysatorens ydeevne falder. Dette vækstfænomen kaldes sintring. For at opnå en større forståelse af de involverede mekanismer er der i ph.d. studiet arbejdet med in situ transmissionselektronmikroskopi (in situ TEM), der er udnyttet til at ”filme” vækstprocesserne på atomart niveau. Resultaterne giver fornyet indsigt i Ni partiklernes dynamik og viser specifikt, hvordan partiklerne bevæger sig over keramikkens overflade og gror sammen afhængigt af temperatur og gassammensætning. En kvantitativ undersøgelse af observationerne viser en god overensstemmelse med en kinetisk beskrivelse af sintringsraten under industrielle betingelser, så observationerne i elektronmikroskopet må formodes at være repræsentative for sintring i et industrielt anlæg. Resultaterne indikerer yderligere, at keramikkens overfladestruktur har en kraftig indflydelse på sintringen og kan stabilisere de mindste og katalytisk mest aktive nikkel partikler. Dette er en overraskende afvigelse fra tidligere modeller, der ikke har været baseret på tilsvarende detaljeret indsigt, og den nye viden må formodes at kunne lede til udviklingen af mere stabile industrielle katalysatorer.
Original languageEnglish
Publication dateAug 2006
Number of pages127
StatePublished
Download as:
Download as PDF
Select render style:
APAAuthorCBEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
PDF
Download as HTML
Select render style:
APAAuthorCBEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
HTML
Download as Word
Select render style:
APAAuthorCBEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
Word

Download statistics

No data available

ID: 5100723