Sản xuất khí tổng hợp từ quá trình methane reforming trên xúc tác gốc Cobalt Tối ưu hóa thành phần Lathanum

NTTU-NCKH-04 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TƠNG KÉT ĐÈ TÃI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ - GIẢNG VIÊN 2020 Tên đề tài: Sản xuất khí tổng hợp từ trình methane reforming xúc tác gốc Cobalt: Tối ưu hóa thành phần Lathanum Số hợp đồng: 2020.01,050/HĐ-KHCN Chú nhiệm đề tài: TS Võ Nguyền Đại Việt Đơn vị công tác: Trung Tâm Nghiên Cứu Xuất sắc, Đại Học Nguyền Tất Thành Thời gian thực hiện: 1/2020 đến tháng 6/2020 TP Hồ Chí Minh, ngày 30 thảng năm 2020 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TÔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 12 CHƯƠNG KÉT QƯẢ VÀ THẢO LUẬN 15 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TPO Temperature programmed oxidation H2-TPR H2 - Temperature-programmed reduction CƠ2-TPD Temperature-programmed desorption XRD X-Ray Diffraction BET Brunauer-Emmett-T eller TGA Thermogravimetric analysis DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, so ĐÒ, HÌNH ẢNH Bảng 15 Hình ứng dụng khí tổng họp Hình Sơ đồ thiết bị phản ứng methane reforming 10 Hình Đồ thị hấp phụ - giải hấp N2 mẫu khảo sát 16 Hình Phổ XRD của: (a) AI2O3, (b) 10%Co/A12O3, (c)2%La-10%Co/Al2O3, (d) 3%La- 10%Co/A12O3, (e) 4%La-10%Co/Al2O3, (f) 5%La-10%Co/Al2O3, (g) 8%La- 10%Co/Al2O3 17 Hình Đồ thị H2-TPR (a) 10%Co/Al2O3, (b) 3%La-10%Co/Al2O3, (c) 4%La- 10%Co/A12O3, (d) 5%La-10%Co/Al2O3, và(e) 8%La-10%Co/Al2O3 19 Hình Đồ thị CO2-TPD A12O3, 10%Co/Al2O3, and 3%La-10%Co/Al2O3 20 Hình Độ chuyển hóa CH4 theo thời gian mẫu có lượng La khác 21 Hình Độ chuyển hóa CO2 theo thời gian mẫu có lượng La khác 22 Hình Ảnh hưởng lượng La khác lên hiệu suất tỷ lệ H2/CO phản ứng 23 Hình 10 Phổ XRD mầu trải qua phản ứng, gồm có: (a) 10%Co/A12O3, (b) 3%La-10%Co/Al2O3, (c) 5%La-10%Co/Al2O3, and (d) 8%La-10%Co/Al2O3 24 Hình 11 Pho Raman vật liệu xúc tác sau phản ứng 25 Hình 12 Đồ thị khối lượng TPO mẫu khảo sát sau phản ứng: 10%Co/A12O3, 3%La-10%Co/Al2O3, 5%La-10%Co/Al2O3, and 8%La-1 0%Co/A12O3 26 Hình 13 Mối liên hệ hoạt tính xúc tác tốc độ tạo thành carbon 27 TÓM TẮT KÉT QUẢ NGHIÊN cứu Sản phẩn đăng ký thuyết minh Sản phẩm thực đạt Tông hợp thành công xúc tác tâm Qui trình chế tạo xúc tác tâm Cobalt Cobalt chất mang alumina có sử dụng Lathanum Qui trình phản ứng methane làm chất xúc tiến reforming dựa xúc tác tâm Kháo sát ảnh hưởng xúc tác lên Cobalt trình dry reforming methane Tìm tỷ lệ xúc tác tối ưu cho điều kiện phản ứng Thời gian đăng ký: từ ngày 1/2020 đến ngày 6/2020 Thòi gian nộp báo cáo: ngày 30 tháng nãm 2020 MỞ ĐẦU Ánh hưởng hàm lượng chất xúc tiến Latan đến tính chất hóa lý hoạt tính xúc tác coban chất mang nhôm oxit cho phản ứng reforming CH4 CO2 (CRM) điều kiện nhiệt độ 1023 K tỷ lệ nhập liệu CH4/CO2 đương lượng khảo sát CO3O4 (với kích thước tinh thể: 5,2-8,4 nm) hạt nano La2Ơ3 phân tán mịn bề mặt AI2O3 cấu trúc xốp AI2O3 không bị thay đổi đáng kể Sự xúc tiến La làm tăng đáng kể độ chuyển hóa CH4 CO2 khoảng 29,3% 17,3%, tương ứng với tăng hàm lượng tâm bazo giảm kích thức tinh thể kim loại hoạt động Hàm lượng chất xúc tiến tối ưu 5% xét khía cạnh độ chuyến hóa hiệu suất tạo thành H2 co Xúc tác 5%La-10%Co/AbO3 thể có khả hạn chế hình thành cặn cacbon tốt tính oxy hóa khử diện lồ trống oxy chất xúc tiến Đáng ý, tỷ lệ H2/CO thu khoảng 0,84 - 0,98 thích hợp cho phản ứng Fischer-Tropsch để sản xuất nhiên liệu hydrocacbon lỏng CHƯƠNG TƠNG QUAN TÀI LIỆU Hóa học xanh (hay cịn gọi hóa học bền vừng) tiêu chí ngày thu hút quan tâm cộng đồng khoa học quốc tế Nó khái niệm ngành khoa học hóa học kỳ thuật sản xuất mang đặc tính bền vững, an tồn không ô nhiễm, nguyên liệu lượng tiêu tốn mức tối thiểu không phát sinh chất thải Từ Anastas Warner bắt đầu định nghĩa 12 nguyên tắc Hóa học xanh nay, ý niệm “xanh” áp dụng thiết kế nhiều quy trình sản phẩm hóa học với mục tiêu giảm tối đa chất thải nguy hại cho môi trường sức khỏe người [1] Bên cạnh hóa học xanh, việc sừ dụng, bảo tồn nhiên liệu hóa thạch quan tâm khơng Hình thành từ thảm thực vật bề mặt trái đất bị vùi lấp qua biến động địa chất vỏ trái đất cách hàng triệu năm, nhiên liệu hóa thạch lồi người khai thác vài trăm năm dần vào cạn kiệt [2] Quá trình khai thác, chế biến loại nhiên liệu để lại hậu xấu cho môi trường sinh thái nguyên nhân gây biến đổi khí hậu [3] [4] [5] Cùng với phát triển xã hội loài người, nhu cầu lượng ngày thiết Bước sang năm đầu kỷ 21, điều bộc lộ rõ, giá dầu leo thang, làm cho nhiều kinh tế giới chao đảo Bên cạnh đó, nhiễm môi trường trở thành vấn đề sinh tồn tồn cầu mà ngun nhân lại khí thải nhiên liệu từ dầu mỏ Rõ ràng toán nan giải mà người phải đối mặt Neu kỷ 20, nguồn lượng chủ yếu dựa than đá dầu mỏ thời gian tới nguồn lượng có thề dựa vào nguyên liệu như: Năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt, lượng nguyên tử, biomass, hydro, syngas Khí tổng hợp (syngas) hồn họp gồm H2, co, sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sạch, thay nguồn lượng từ dầu mở thông qua phản ứng Fischer-Tropsch (FTS) Sự suy giảm ve trừ lượng dầu mỏ với việc tăng giá dầu thô thúc đẩy quan tâm phát triển phương pháp tồng hợp Điều đồng nghĩa với mức tiêu thụ khí tồng họp ngày tăng [6] (2n + 1)H2 (Khí tổng họp) + nCO —> (Hydrocarbon) CnH2n+2 + nH2O (1) (Nước) Phản ứng Fischer-Tropsch □ ammonia ■ Lọc hóa dầu (H2) ■ methanol □ Sản xuất điện □ Sản xuất nhiên liệu □ Khác' Hình ứng dụng khí tổng họp Một thành phần khí tổng hợp, khí hydro, xem nguồn nhiên liệu tiềm nhờ vào khả tái tạo nhiệt lớn (120,7 kJ/g) [7-9], Hơn nữa, sản phẩm phụ trình đốt cháy hydro nước, khơng ảnh hưởng xấu đến mơi trường [7] Khí hydro ứng dụng pin lượng để tạo điện sử dụng làm nguyên liệu ngành công nghiệp thực phẩm y dược [10] Gần đây, việc mở rộng phạm vi ứng dụng hydro công nghiệp lọc hóa dầu hydro-treating, hydro-cracking khiến nhu cầu nguồn cung nguyên liệu tăng lên [11] CH4 + H2O # co + H2 Phản ứng steam reforming methane GAS CHROMATOGRAPHY (GC) Hình Sơ đồ thiết bị phản ứng methane reforming Reforming methane trình có tính kinh tế phơ biến để sản xuất syngas Tuy nhiên, phương pháp methane reforming yêu cầu nhiệt độ cung cấp lên tới 800-1000 °C Điều khơng gây khó khăn cho việc chế tạo thiết bị kiểm sốt q trình phản ứng đẩy cao chi phí dành cho việc vận hành [6] Mặc dù vậy, thực tế cho thấy, phương pháp nhận nhiều quan tâm nhóm nghiên cứu có dry (CO2) reforming với phân đoạn hydrocacbon nhẹ (Ví dụ: Cl - CẠ Bởi nguyên liệu sừ dụng cacbonic (CO2) metan (CH4) vốn hai khí gây hiệu ứng nhà kính Ngồi ra, phương pháp cịn thể nhiều ưu điểm so với steam reforming q trình địi hỏi lượng lớn nước q trình [12] Trong đó, sản phẩm q trình dry reforming có tỉ lệ H2/CO xấp xỉ 1, phù hợp cho trình tổng họp, sản xuất làm nguyên liệu cho phản ứng FTS tổng hợp metanol [12], [13] CO2 CH4 tồn hầu hết mỏ khí thiên nhiên, việc áp dụng dry reforming để sản xuất khí tổng họp khơng cần cơng đoạn tách loại CO2 trình steam reforming [13] 10 CƠ2 + CH4 2H2 + CO Phản ứng dry reforming Phản ứng reforming sử dụng kim loại quý làm xúc tác như: Rh, Ru, Pd, Pt Ưu điểm xúc tác độ chuyển hóa CH4 cao hạn chế tạo cốc trình phản ứng [14] Giá thành cao sản lượng lại trở ngại cho việc áp dụng kim loại quý sản xuất quy mô công nghiệp việc tìm kiếm xúc tác kim loại rẻ tiền, có sằn để thay kim loại quý yêu cầu thiết yếu Từ lâu nickel (Ni) thí điểm làm xúc tác cho trình reforming thu thành cơng định, nhiên hoạt tính xúc tác bị giảm dần trinh phản ứng cốc hóa Gần đây, cobalt (Co) chất mang dần nhận nhiều quan tâm có hoạt tính tương tự Ni có tính bền nhiệt cao [15] Tuy vậy, công bố nghiên cứu sử dụng cobalt làm xúc tác cho trình dry reforming vần hạn chế đặc biệt cobalt chất mang có chất hoạt hóa Bên cạnh đó, chất thuộc họ lanthanide vốn sử dụng nhiều để làm chất xúc tiến lại hạn chế khả tạo cốc sử dụng xúc tác nikel [16] Ngược lại, chất hồ trợ tốt cho Co việc hạn chế thành cốc xúc tác trình phản ứng Tóm lại, với tiềm trở thành xúc tác bền nhiệt, kháng thêu kết hoạt tính cao, xúc tác tâm Cobalt góp phần giải nhu cầu cấp thiết cho lĩnh vực sản xuất hydro từ methane reforming nói riêng giải vấn đề mơi trường nói chung Vì thế, mục tiêu đề tài nghiên cứu chế tạo vật liệu chi phí thấp, khả xúc tác cao có khả tái sử dụng nhiều lần cho phản ứng methane reforming dựa xúc tác tâm Cobalt kết họp chất mang Alumina hồ trợ Lathanum Nghiên cứu mở rộng sang khảo sát ảnh hưởng chất xúc tác tâm Cobalt đến trình reforming CH4 mặt tính chất hoạt tính phản ứng Ảnh hưởng điều kiện vận hành (thành phần nguyên liệu, nhiệt độ) xem xét điều kiện xúc tác tối ưu để nghiên cứu động học phản ứng 11 Hình Đồ thị Họ-TPR (a) 10%Co/A12O3, (b) 3%La-10%Co/Al2O3, (c) 4%La10%Co/A12O3, (d) 5%La-10%Co/Al2O3, và(e) 8%La-10%Co/Al2O3 3.1.4 Quá trình giải hấp co2 Ảnh hưởng chất xúc tiến La2O3 lên tính base xúc tác tạo thành đánh giá qua phân tích q trình giải hấp co2 Các mẫu lựa chọn phân tích gồm có A12O3, 10%Co/Al2O3 3%La-10%Co/Al2O3 Từ hình thấy peak rộng trải dài từ 450 tới 950 K chứng minh cho tồn vị trí có tính base mạnh bề mặt vật liệu [43, 44] Lượng co2 giải hấp A12O3 3.89 mmol gcat'1, 10%Co/A12O3 giảm 3.62 X 10'2 mmol gcat'1 giá trị 3%La-10%Co/Al2O3 lại tăng lên 4.24 mmol gcat'1 (hình 6) Sự thay đổi mang ý nghĩa quan trọng chứng minh vai trò La2O3 việc làm tăng tâm base xúc tác thêm 17% Các kết đồng thời củng cố vai trò cobalt La2O3 lên việc thay đồi tính base bề mặt xúc 19 tác Trong phản ứng dry reforming methane, tính base quan trọng có mối liên hệ hoạt tính độ bền xúc tác Thực tế cho thấy, xúc tác sừ dụng chất mang có tính base hấp phụ mạnh tác chất CƠ2 tạo phân ly CO2 thành co o [22] Temperature (K) Hình Đồ thị CO2-TPD AI2O3, 10%Co/A12O3, and3%La-10%Co/Al2O3 3.2 Hoạt tính xúc tác Độ chuyển hóa theo thời gian CH4 CO2 nhiệt độ 1023 K thể hình Nhìn chung độ chuyển hóa methane thay đổi có mặt La thành phần xúc tác (hình 7), từ 70% (10%Co/A12O3) lên 90% (5%La-10%Co/AỈ2O3) Tương tự, độ chuyển hóa CO2 thay đổi từ 77% tới 91% (hình 8) Kết phù hợp với kích thước tinh thể nhỏ Co3Ơ4 tính base chất xúc tiến Lathanum làm tăng lên hấp phụ CO2 khí hóa carbon tạo thành bề mặt hay hydrocarbon từ phân lý methane [45] Vì vậy, xúc tác có La tạo carbon bên cạnh việc hồ trợ chuyển hóa tác chất so với xúc tác thông thường 20 100 r— 4%La-1 0%Co/Al2O3 —— 0%Co/Al,O3 - -» - 2%La-1 0%Co/A12O3 • • - 3%La-1 0%Co/A1'o3 * 5%La- 10%Co/A12O3 8%La-1 0%Co/A12O3 Time (h) Hình Độ chuyển hóa CH4 theo thời gian mẫu có lượng La khác Tuy nhiên, điều dề nhận thấy mức độ chuyển hóa tối đa đạt xảy mẫu có 5%La Khi tăng lượng La lên 8%, độ chuyển hóa CH4 CO2 giảm 82.1% 86.0% Điều giải thích lượng dư La khóa lại lỗ xốp chất mang [31, 46] làm hạn chế khả tiếp cận tác chất tâm phản ứng Co° 21 100 —•— 10%Co/Al,O, 95- 4%La-10%Co/Al,O, - -♦ - 2%La-1 0%Co/AI,O3 —5%La-10%Co/AI,Oj ■■■*■■ 3%La-10%Co/AkOj '♦ - 8%La-10%Co/Al2O} 90- 85- 80- 70 -I - 0123456789 Time (h) Hình Độ chuyển hóa CƠ2 theo thời gian mẫu có lượng La khác Ảnh hưởng lượng chất xúc tiến lên hiệu suất tạo thành sản phẩm tỷ lệ H2/C0 thể hình Bất kể xúc tác sử dụng, tỷ lệ H2/CO thực tế nhỏ giá trị lý tưởng tồn trình thuận nghịch tạo thành nước (phương trình 7) suốt trình dry reforming methane Dù vậy, tùy thuộc vào xúc tác sử dụng mà tỷ lệ xấp xỉ khoảng 0.84-0.98, tỷ lệ mong muốn đoi với trình sản xuất xanh dành cho nhiên liệu hydrocarbon lỏng bàng phản ứng Fischer- Tropsch [49, 50] CO2+H2^±CO+H2O (5) Điểm đáng ghi nhận hiệu suất H2 lần co tăng đáng kể đồng thời với %La đạt giá trị cao 76% 79% tương ứng với 5%La mẫu số liệu lần xác nhận tính tối ưu xúc tác 5%La-10%Co/AhO3 điều kiện khảo sát phản ứng 22 1.0 100 Hình Ảnh hưởng lượng La khác lên hiệu suất tỷ lệ H2/CO phản ứng 3.3 Xúc tác sau phản ứng 3.1.1 Phân tích XRD Phổ XRD mẫu xúc tác sau trải qua phản ứng thể hình 10 Mặc dù trước trải qua trình khử bang H2 peak xác định tồn CO3O4 vần xuất hiện, bao gồm 30.2°, 37.5°, 44.4° 54.0° Như vậy, việc oxy hóa khơng thể tránh khỏi q trình lưu trừ chuẩn bị mầu trước phân tích [51] 23 Hình 10 Phổ XRD mẫu trải qua phản ứng, gồm có: (a) 10%Co/A12O3, (b) 3%La-10%Co/Al2O3, (c) 5%La-10%Co/Al2O3, and (d) 8%La-10%Co/Al2O3 Trong vùng góc 2ớbằng 15.0° - 30.0° có tồn riêng biệt tín hiệu dựa theo hàm đối xứng Gaussian Đặc biệt, peak hẹp vị trí 26.3°, kí hiệu X, thuộc carbon graphite, bên cạnh peak a, vị trí 22.7°, carbon vơ định hình [52] Chênh lệch tỷ lệ peak a X hình Oe cho thấy mức độ hình thành graphite thấp so với lượng carbon tạo thành vai trò xúc tiến La2O3 mầu xúc tác 5%La-10%Co/Al2O3 3.1.2 Phân tích Raman Carbon hình thành sau phản ứng bám xúc tác phân tích bổ sung phồ Raman hình 11 Hai dải Raman bước sóng 1339 cm'1 1574 cm'1 đại 24 diện cho carbon vô định hình (D) carbon graphite (G) Kết phân tích phù hợp với lý giải trước phổ XRD nghiên cứu khác [53] Khi so sánh tỷ lệ diện tích peak Sd/Sg, số liệu thu cho thấy có khác biệt rõ ràng mầu có khơng có Lathanum Duy mẫu khơng có chất xúc tiến có tỷ lệ Sd/Sg nhỏ 0.87, mầu lại tỷ lệ cao hon dao động từ 0.90 đến 0.93 Kết tưong tự công bố trước sử dụng Lathanum làm chất xúc tiến cho xúc tác tâm nickel phản ứng dry reforming ethanol [29] Hình 11 Phồ Raman vật liệu xúc tác sau phản ứng 3.1.3 Định lượng carbon tạo thành sau phản ứng 25 Hình 12 Đồ thị khối lượng TPO mầu khảo sát sau phản ứng: 10%Co/A12O3, 3%La-10%Co/Al2O3, 5%La-10%Co/Al2O3, and 8%La-10%Co/Al2O3 Để tính tốn lượng carbon tạo thành bám lên xúc tác sau phản ứng, phưong pháp đo TPO thực Hai đỉnh tín hiệu xuất hình 12 mẫu tiến hành khảo sát carbon vơ định hình graphite bị oxy hóa, ký hiệu theo thứ tự P1 P2 Dựa vào đồ thị nhận thấy, cho Lathanum, peak Pl dịch chuyển sang bên trái, vùng nhiệt độ thấp cịn peak P2 lại có xu hướng giảm cường độ Mặc dù vậy, mẫu 8%La-10%Co/Al2O3 vần cho thấy số điểm ngoại lệ Trên thực tế, chất xúc tiến gốc La chứng minh tăng cường khả phản ứng tạo cacbon vơ định hình làm giảm hình thành graphite hệ thống xúc tác cobalt kết họp La lên trình dry reforming ethanol [34] Lượng dư chất xúc tiến, ngược lại, có thề gây tắc nghèn lồ xốp, dần tới làm giảm khả chống hình thành graphite Khơng vậy, so sánh với mẫu khơng có chất xúc tiến, mẫu có La2O3 có khối lượng carbon tạo 26 thành từ 11.5 - 12.2 % Điều cho thấy vai trị khơng thể thiếu La2Ơ3 việc giảm thiểu carbon tạo thành đề cập mục 3.2 báo cáo Ngoài ra, lượng carbont ạo thành xúc tác có thành phần 8%La-10%Co/AhO3 (38.1%) cao xúc tác có %La thấp 3%La-10%Co/AbC)3 (35.8%) 5%La-10%La10%Co/AbO3 (34.6%) nhiệt phân methane xúc tác La2Ơ3 dư theo phương trình (8) [54] CH4^C+2H2 (6) Từ lâu nghiên rang carbon tạo thành bám lên xúc tác càn trở quan trọng làm hoạt tính tâm Cobalt [16] Do đó, hình 13 cho thấy hiệu suất dành cho sản phẩm H2 co giảm 13% 20%, mức độ giảm độ chuyển hóa tác chất CH4 CO2 14% and 24% Song song với tốc độ carbon tạo thành gia tăng từ 1.84xl0'5 to 3.17xl0’5 gcarbon gcat'1 s'1 95 H, Yield 90 CO Yield CH4 Conversion 85 co? Conversion xO o'- -o 80 o o 70 ịZ ụ I 65 p Õ „ 60 55 50 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 Carbon formation rate X 10 (gcarbon ểẽat s ') Hình 13 Mối liên hệ hoạt tính xúc tác tốc độ tạo thành carbon 27 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ Ảnh hưởng La2Ơ3 với vai trò chất xúc tiến lên tính chất hóa lý hoạt tính đổi với xúc tác tâm Cobalt alumina dành cho phản ứng dry reforming methane 1023 K nghiên cứu dựa theo tỷ lệ tham gia khác La (từ 0- 8%) Hệ thống cấu trúc chất mang AI2O3 không ghi nhận thay đổi đáng kể phổi trộn với La2Ơ3 CO3O4 tỷ lệ khác Dưới có mặt La2Ơ3, khử cobalt oxides diễn dề dàng So sánh với mầu khơng có Lathanum, mức độ tâm có tính base bề mặt xúc tác tăng lên 17% phối họp thêm 3%La Kích thước tinh thể xúc tác đoi với mẫu có chất xúc tiến dao động từ 5.2 tới 8.4 nm nhở mẫu khơng có chất xúc tiến Cuối cùng, xúc tác tồng họp từ 5% La2Ơ3 cho kết tối ưu khảo sát phản ứng dry reforming methane với độ chuyển hóa tác chat CO2 CH4 cao với 91% 90% bên cạnh tạo thành carbon (34.6%) Khơng vậy, hồ trợ La2Ơ3 chứng cho thấy khả giảm thiểu tạo thành graphite suốt phản ứng, với mẫu xúc tác 5%La-10%Co/ALO3 Chủ nhiệm đề tài (Ký ghi rõ họ tên) 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO Davis, B.H., Fischer-Tropsch synthesis: current mechanism and futuristic needs Fuel processing technology, 2001 71(1-3): p 157-166 Liu, B., et al., Insight into the Intrinsic Active Site for Selective Production of Light Olefins in Cobalt-Catalyzed Fischer-Tropsch Synthesis ACS Catalysis, 2019 9(8): p 7073-7089 Sharma, D., et al., Mechanistic insight into carbon-carbon bond formation on cobalt under simulated Fischer-Tropsch synthesis conditions Nature communications, 2020 11(1): p 1-10 Santos, G.R.S., et al., Techno-economic assessment of Fischer-Tropsch synthesis and direct methane-to-methanol processes in modular GTL reactors Catalysis Today, 2020 Liu, Y, et al., Low-Olefin Production Process Based on Fischer-Tropsch Synthesis: Process Synthesis, Optimization, and Techno-Economic Analysis Industrial & Engineering Chemistry Research, 2020 59(18): p 8728-8739 Lee, J.-K., I.-B Lee, and J Han, Techno-economic analysis of methanol production from joint feedstock of coke oven gas and basic oxygen furnace gas from steel-making Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2019 75: p 77-85 Zagorscak, R., et al., Underground coal gasification-A numerical approach to study the formation of syngas and its reactive transport in the surrounding strata Fuel, 2019 253: p 349-360 Nakyai, T and D Saebea, Exergoeconomic comparison of syngas production from biomass, coal, and natural gas for dimethyl ether synthesis in single-step and twostep processes Journal of Cleaner Production, 2019 241: p 118334 Gao, N., et al., Syngas production via combined dry and steam reforming of methane over Ni-Ce/ZSM-5 catalyst Fuel, 2020 273: p 117702 10 Elbadawi, A.H., et al., Partial oxidation of methane to syngas in catalytic 29 membrane reactor: Role of catalyst oxygen vacancies Chemical Engineering Journal, 2020 392: p 123739 11 Ma, c., et al., Pyrolysis Characteristics ofLow-Rank Coal under a CO-Containing Atmosphere and Properties of the Prepared Coal Chars Energy & Fuels, 2019 33(7): p 6098-6112 12 Yang, Ọ., et al., Opportunities for CO2 Utilization in Coal to Green Fuel Process: Optimal Design and Performance Evaluation ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019 8(3): p 1329-1342 13 Zhou, L., et al., Light-driven methane dry reforming with single atomic site antenna-reactor plasmonicphotocatalysts Nature Energy, 2020 5(1): p 61-70 14 Safavinia, B., et al., Enhancing Ce X Zrl—X 02 Activity for Methane Dry Reforming Using Subsurface Ni Dopants ACS Catalysis, 2020 10(7): p 4070- 4079 15 Li, L., et al., Methane dry reforming over activated carbon supported Ni-catalysts prepared by solid phase synthesis Journal of Cleaner Production, 2020: p 122256 16 Aramouni, N.A.K., et al., Catalyst design for dry reforming of methane: Analysis review Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018 82: p 2570-2585 17 Pakhare, D and J Spivey, A review of dry (CO 2) reforming of methane over noble metal catalysts Chemical Society Reviews, 2014 43(22): p 7813-7837 18 Park, J.-H., et al., Enhanced stability of Co catalysts supported on phosphorus- modified A12O3 for dry reforming of CH4 Fuel, 2018 212: p 77-87 19 Paksoy, A.I., B.s Caglayan, and A.E Aksoylu, A study on characterization and methane dry reforming performance of Co-Ce/ZrO2 catalyst Applied Catalysis B: Environmental, 2015 168: p 164-174 20 Horváth, E., et al., Dry reforming of CH4 on Co/Al2O3 catalysts reduced at different temperatures Catalysis Today, 2017 281: p 233-240 21 Bahari, M.B., et al., Insight into the Influence of Rare-earth Promoter (CeO2, La2O3, Y2O3, and Sm2O3) Addition toward Methane Diy Reforming over Co/Mesoporous Alumina Catalysts Chemical Engineering Science, 2020: p 115967 30 22 Tran, N.T., et al., La-doped cobalt supported on mesoporous alumina catalysts for improved methane dry reforming and coke mitigation Journal of the Energy Institute, 2020 23 Amin, M.H., et al., Understanding the role of lanthanide promoters on the structure-activity of nanosized Ni/y-Al2O3 catalysts in carbon dioxide reforming of methane Applied Catalysis A: General, 2015 492: p 160-168 24 Osazuwa, o.u and s.z Abidin, An overview on the role of lanthanide series (rare earth metals) in H2 and syngas production from CH4 reforming processes Chemical Engineering Science, 2020: p 115863 25 Tran, N.T., et al., Improvements in hydrogen production from methane dry reforming on fllament-shaped mesoporous alumina-supported cobalt nanocatalyst International Journal of Hydrogen Energy, 2020 26 File, P.D., International centre for diffraction data Swarthmore, Pa, 2000 19081 27 Patterson, A., The Scherrer formula for X-ray particle size determination Physical review, 1939 56(10): p 978 28 Fayaz, F., et al., Hydrogen production from ethanol dry reforming over lanthania- promoted Co/Al2O3 catalyst HUM Engineering Journal, 2018 19(1): p 24-33 29 Bahari, M.B., et al., Catalytic performance of La-Ni/Al2O3 catalyst for CO2 reforming of ethanol Catalysis Today, 2017 291: p 67-75 30 Durán-Guevara, M., et al., Potassium-based sorbents using mesostructured y- alumina supports for low temperature CO2 capture Ceramics International, 2015 41(2): p 3036-3044 31 Siang, T.J., et al., Combined steam and CO2 reforming of methane for syngas production over carbon-resistant boron-promoted Ni/SBA-15 catalysts Microporous and Mesoporous Materials, 2018 262: p 122-132 32 Feng, Y, et al., Novel three-dimensional flower-like porous Al o nanosheets anchoring hollow NiO nanoparticles for high-efficiency lithium ion batteries Journal of Materials Chemistry A, 2016 4(29): p 11507-11515 33 Mohammadi, S.Z., et al., Disposable electrochemical sensor based on modified screen printed electrode for sensitive cabergoline quantification Journal of 31 Electroanalytical Chemistry, 2019: p 113223 34 Fayaz, F., et al., Stability evaluation of ethanol dry reforming on Lanthania-doped cobalt-based catalysts for hydrogen-rich syngas generation International Journal of Energy Research, 2019 43(1): p 405-416 35 Shafiqah, M.-N.N., et al., Ethanol CO2 reforming on La2O3 and CeO2-promoted Cu/Al2O3 catalysts for enhanced hydrogen production International Journal of Hydrogen Energy, 2019 36 Osorio-Vargas, p., et al., Rh/Al2O3-La2O3 catalysts promoted with CeO2 for ethanol steam reforming reaction Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2015.407: p 169-181 37 Campos, C.H., et al Effect ofNi loading on lanthanide (La and Ce) promoted y-Al catalysts applied to ethanol steam reforming Catalysis Letters, 2016 146(2): p 433-441 38 Kondrat, S.A., et al., Preparation of a highly active ternary Cu-Zn-Al oxide methanol synthesis catalyst by supercritical CO2 anti-solvent precipitation Catalysis Today, 2018 317: p 12-20 39 Milt, V, M Ulla, and E Lombardo, Cobalt-containing catalysts for the hightemperature combustion of methane Catalysis letters, 2000 65(1-3): p 67-73 40 San Jose-Alonso, D., M.J Ilian-Gomez, and M.c Roman-Martinez, Low metal content Co and Ni alumina supported catalysts for the CO2 reforming of methane international journal of hydrogen energy, 2013 38(5): p 2230-2239 41 Bahari, M.B., et al., Insight into the influence of rare-earth promoter (CeO2, La2O3, Y2O3, and Sm2O3) addition toward methane dty reforming over Co/mesoporous alumina catalysts Chemical Engineering Science, 2020 228: p 115967 42 Zhi, G, et al., Effect ofLa2O3 modification on the catalytic performance ofNi/SiC for methanation of carbon dioxide Catalysis Communications, 2011 16(1): p 5659 43 Mazumder, J and H.I de Lasa, Ni catalysts for steam gasification of biomass: Effect of La2O3 loading Catalysis Today, 2014 237: p 100-110 32 44 Shafiqah, M.-N.N., et al., Ethanol C02 reforming on La2O3 and CeO2-promoted Cu/Al2O3 catalysts for enhanced hydrogen production International Journal of Hydrogen Energy, 2020 45(36): p 18398-18410 45 Sato, s., et al., Basic properties of rare earth oxides Applied Catalysis A: General, 2009 356(1): p 57-63 46 Fouskas, A., et al., Boron-modified NI/A12O3 catalysts for reduced carbon deposition during dry reforming of methane Applied Catalysis A: General, 2014 474: p 125-134 47 San-José-Alonso, D., et al., Ni, Co and bimetallic Ni-Co catalysts for the dry reforming of methane Applied Catalysis A: General, 2009 371(1-2): p 54-59 48 Li, K., et al., Theoretical study on the reaction mechanism of carbon dioxide reforming of methane on La and La2O3 modified Ni (1 1) surface Journal of Catalysis, 2018 364: p 248-261 49 Mohanty, p., et al., Liquid fuel production from syngas using bifunctional CuOCoO-Cr2O3 catalyst mixed with MFI zeolite Fuel processing technology, 2011 92(3): p 600-608 50 Vo, D.-V.N., et al., Evaluation of alumina-supported Mo carbide produced via propane carburization for the Fischer-Tropsch synthesis Fuel, 2012 93: p 105116 51 Fayaz, F., et al., Promotional effect of Ce-dopant on Al2O3-supported Co catalysts for syngas production via CO2 reforming of ethanol Procedia Engineering, 2016 148: p 646-653 52 Tibbetts, GG, et al., Physical properties of vapor-grown carbon fibers Carbon, 1993 31(7): p 1039-1047 53 Charisiou, N., et al., Investigating the correlation between deactivation and the carbon deposited on the surface of NĨ/A12O3 and Ni/La2O3-Al2O3 catalysts during the biogas reforming reaction Applied Surface Science, 2019 474: p 4256 54 Liu, H., et al., La-promoted Ni-hydrotalcite-derived catalysts for dry reforming of methane at low temperatures Fuel, 2016 182: p 8-16 33 ... có sử dụng Lathanum Qui trình phản ứng methane làm chất xúc tiến reforming dựa xúc tác tâm Kháo sát ảnh hưởng xúc tác lên Cobalt trình dry reforming methane Tìm tỷ lệ xúc tác tối ưu cho điều... tính xúc tác tốc độ tạo thành carbon 27 TÓM TẮT KÉT QUẢ NGHIÊN cứu Sản phẩn đăng ký thuyết minh Sản phẩm thực đạt Tông hợp thành công xúc tác tâm Qui trình chế tạo xúc tác tâm Cobalt Cobalt... 1, phù hợp cho trình tổng họp, sản xuất làm nguyên liệu cho phản ứng FTS tổng hợp metanol [12], [13] CO2 CH4 tồn hầu hết mỏ khí thiên nhiên, việc áp dụng dry reforming để sản xuất khí tổng họp