The Use of Mg2NiH4 Think Films in Sabatier Reaction
Berdiyeva, Perizat |
Šiame darbe Mg2NiH4 plonos dangos buvo panaudotos kaip katalizatorius, hidrinant CO2 Sabatier reakcijoje. Mg2NiH4 katalitinis efektyvumas ir pokyčiai po sąveikos su CO2 dujomis buvo eksperimentiškai ištirti panaudojant dujų chromotografijos ir paviršiaus analizės metodus. Paviršiaus morfologijos pokyčiai buvo įvertinti, panaudojant skenuojančią elektroninę mikroskopiją. Kartu buvo panaudotas EDS metodas, siekiant atlikti paviršiaus elementinę analizę ir nustatyti konkrečias elementų vietas ant paviršiaus. Atominės jėgos mikroskopija buvo panaudota siekiant nustatyti paviršiaus topografijos pokyčius prieš ir po sąveikos su CO2 dujomis. XPS metodas buvo panaudotas nustatant elementinę sudėtį ir cheminius junginius Mg2NiH4 paviršiniame sluoksnyje, kelių nanometrų gylyje. Kristalografinė struktūra buvo ištirta panaudojant XRD metodą. Sabatier reakcijų metu susidarančios dujos, tokios kaip O2, H2, CO2 ir CH4 buvo ištirta panaudojant dujų chromotografijos metodus. Mg2NiH4 sąveika su CO2 buvo ištirtą prie skirtingų sąlygų (laiko). Darbo metu buvo nustatyta, kad susiformavęs CH4 kiekis priklauso net tik nuo temperatūros, bet ir nuo reakcijos laiko. Darbo metu buvo atrasta, kad Mg2NiH4 plonos dangos yra ne tik efektyvus katalizatorius CO2 hidrinimui, bet ir gali būti panaudotas kaip papildomas vandenilio šaltinis Sabatier reakcijose prie aukštų temperatūrų.
In this work Mg2NiH4 thin films were used as catalyst for CO2 hydrogenation in Sabatier reaction. The effectiveness of Mg2NiH4 thin films as catalyst and changes after interaction with CO2 were investigated using Gas Chromatography and surface analysis techniques. The surface morphology of the films was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) combined with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) mapping. In order to measure the surface topography and define the roughness Atomic Force Microscopy (AFM) was used. Elemental and chemical analysis of Mg2NiH4 thin films was done using X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) technique and the film crystallinity and film composition was investigated using X-Ray Diffraction. During hydrogen desorption in CO2 hydrogenation process the amount of released gases such as O2, H2, CO2, CO and CH4 was reported by Gas Chromatographer. The interaction of Mg2NiH4 thin films with CO2 gas was examined under different conditions (time), from which we observed that the amount of CH4 formed during the reaction depends not only on temperature, but also depends on the time. Mg2NiH4 thin film is effective catalyst for CO2 hydrogenation and serves not only as reaction accelerator, but also as additional source of hydrogen at high temperatures.