ニッケル(ni)
* 利点:
* より高いアクティビティ: ニッケルは一般に、メタン蒸気の改質のためにより高い活性を示します。これは、ATRの重要な反応です。
* 低コスト: ニッケルは銅よりもかなり安いです。
* 炭素堆積に対する良好な耐性: ニッケルは、銅と比較してより高い炭素形成速度を処理できます。
* 短所:
* 焼結の影響を受けます: ニッケルは、高温で表面積と活動を失う可能性があります。
* 安定性が低い: ニッケル触媒は、硫黄やその他の不純物の存在下で銅触媒よりも安定性が低くなります。
銅(cu)
* 利点:
* より高い安定性: 銅触媒は一般に、硫黄やその他の不純物の存在下でより安定しています。
* 焼結の傾向が少ない: 銅は、高温で表面積と活動を保持できます。
* 目的の製品に対する選択: 銅は、水素と二酸化炭素を生成するためにより選択的になり、望ましくない副産物の形成を最小限に抑えることができます。
* 短所:
* より低いアクティビティ: 銅は、ニッケルと比較してメタン蒸気の改質の活性が低いことを示しています。
* より高いコスト: 銅はニッケルよりもかなり高価です。
* 炭素沈着により敏感: 銅触媒は、炭素沈着により非活性化を起こしやすい場合があります。
考慮すべき要因:
* フィード構成: 飼料内の硫黄やその他の不純物の存在は、ニッケルよりも銅を好むことがあります。
* 動作温度: 高温はニッケル触媒の焼結につながり、銅がより良い選択になります。
* 望ましい製品分布: 水素と二酸化炭素の高い選択性が望まれる場合、銅が好まれる場合があります。
* コストに関する考慮事項: ニッケルの低コストは、一部のアプリケーションの決定要因になる可能性があります。
結論:
ATR用のニッケルと銅を選択することは、特定のアプリケーション、飼料組成、動作条件、および望ましい製品分布に依存します。すべてのサイズの答えはありません。研究者は、多くの場合、両方の金属の組み合わせを使用して、個々の強みを利用したり、バイメタリックシステムのような代替触媒を探索して最適なパフォーマンスを実現します。