SYNTHESIS OF Cu-BASED MIXED METAL OXIDES CATALYSTS FOR SELECTIVE CO2 HYDROGENATION TO OXYGENATES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Jamilu Nura Musa (g202203600) Thesis Report .pdf Restricted to Repository staff only until 28 May 2026. Download (2MB)

Arabic Abstract

ظهرت الهدرجة الحرارية التحفيزية لثاني أكسيد الكربون كنهج واعد لتخليق مركبات مؤكسجة ذات قيمة، موفرة فائدة مزدوجة تتمثل في الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن النشاط البشري، مع إنتاج مواد كيميائية ذات أهمية صناعية. تركز هذه الدراسة على هندسة محفزات متعددة المكونات من أكاسيد النحاس والحديد والزنك لتعزيز تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات مؤكسجة، تشمل الميثانول ، والإيثانول ، والكحولات الأعلى، وثنائي ميثيل الإيثر. يقدم هذا العمل إستراتيجية ترسيب مشترك بمساعدة مادة خافضة للتوتر السطحي لتصنيع محفز قادر على إنتاج المركبات المؤكسجة بشكل انتقائي، ولا سيما الكحولات ذات السلسلة الكربونية الأطول تحت ظروف مثلى. وقد تم توصيف المحفزات باستخدام تقنيات الامتزاز الفيزيائي للنيتروجين، والأطياف تحت الحمراء ، والحيود بالأشعة السينية ، والاختزال المبرمج لدرجة الحرارة باستخدام الهيدروجين ، وتحليل البرمجة الحرارية لثاني أكسيد الكربون ، والمجهر الإلكتروني الماسح ، والمجهر الإلكتروني النافذ ، بهدف ربط الخصائص البنيوية والحامضية بالأداء، والذي سيتم تقييمه باستخدام مفاعل ثابت السرير. وبالإضافة إلى التطبيقات المباشرة، توفر هذه الدراسة رؤى أساسية لتصميم محفزات متقدمة تسهم في تحقيق أهداف الحياد الكربوني من خلال تحويل فعال لثاني أكسيد الكربون

English Abstract

Thermocatalytic CO2 hydrogenation has emerged as a promising approach for synthesizing valuable oxygenates, offering a dual benefit of mitigating anthropogenic CO2 emissions while producing industrially relevant chemicals. This study focuses on engineering multicomponent Cu-Fe-Zn oxide catalysts to enhance CO2 conversion into oxygenated products, including methanol (CH3OH), ethanol (CH3CH2OH), higher alcohols and dimethyl ether. The work introduces surfactant-assisted co-precipitation strategy to synthesize a Cu-Fe-Zn catalyst capable of selectively producing oxygenates, notably C2+ alcohols, under optimized conditions. Catalysts were characterized using N2 physisorption, FTIR spectroscopy, XRD, H2-TPR, CO2-TPD, SEM-EDX, and TEM to correlate structural and acidic properties with performance to be evaluated using fix-bed reactor. Beyond immediate applications, this research provides foundational insights for designing advanced catalysts to address carbon neutrality goals through efficient CO2 valorization. Keywords: CO2 hydrogenation; Oxygenates; Methanol; Ethanol; C2+ alcohols; Dimethyl ether; Cu-based catalysts

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Ganiyu, Saheed
Committee Members:	Muhammad, Nawaz Tahir and Majad, Khan
Depositing User:	JAMILU MUSA (g202203600)
Date Deposited:	29 May 2025 06:55
Last Modified:	29 May 2025 06:55
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143496