Die Herstellung eines guten Katalysators beginnt mit der Auswahl eines geeigneten Trägers, der über gute strukturelle Eigenschaften wie Oberfläche, Porosität und Porenvolumen verfügt. Der Katalysatorträger spielt eine wichtige Rolle für die Aktivität und Selektivität des Katalysators. Die Oberfläche ermöglicht einerseits die Beladung und Dispersion der aktiven Spezies, während die Porengröße des Trägers die Diffusion der Reaktionsmoleküle steuert, um die aktiven Spezies zu erreichen, die sich im Innenbereich der Poren befinden. Daher muss die erste und wichtigste Aufgabe darin bestehen, mit Hilfe der Physisorptionstechnik die strukturellen Eigenschaften des Trägers zu ergründen. Die Quimisorptionstechniken - in der Regel als TPX-Techniken bezeichnet - sind weit verbreitet, um die Rolle des Trägers bei der Stabilisierung und Dispersion der aktiven Spezies unter den Reaktionsbedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks zu untersuchen, die leicht zu einer Versinterung der aktiven Partikel und damit zu einer schnellen Deaktivierung des Katalysators führen können.
In dieser Studie wurde die Sabatier-Reaktion durchgeführt, bei der CO2 mit H2 reduziert wird, um mit Hilfe von Ni-Trägerkatalysatoren CH4 zu erzeugen. Es wurden zwei Katalysatoren mit einem Ni-Gehalt von etwa 5 % verwendet, die auf einem Material mit unterschiedlicher Oberfläche getragen wurden. Durch langsames Erhöhen der Reaktortemperatur (ca. 2°C/min) von der Umgebungstemperatur aus und Online-Verfolgung des Auftretens der Produkte mit einem Massenspektrometer kann die Entwicklung der Reaktion und das Auftreten der Produkte in Abhängigkeit von der steigenden Temperatur Schritt für Schritt verfolgt werden.
Die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass die höhere Oberfläche Katalysator produziert eine größere Menge von CH4 und die geringere Sinterung der aktiven Arten, und damit online nach der Entwicklung der Reaktion ermöglicht klärt Schritt für Schritt das Auftreten der Produkte als Funktion der steigenden Temperatur.
