انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 مقالات آماده انتشار 2026 07 01 Investigation of the Effect of Thermal Stability and Reducibility of CeMO₃ (M = Cu, Ni) in Chemical Looping Methane Reforming بررسی تاثیر پایداری حرارتی و کاهش‌پذیری CeMO₃ (M=Cu, Ni) در فرآیند حلقه شیمیایی ریفورمینگ متان 246634 10.22034/ijche.2026.576150.1591 FA حدیث سپه وند دانشجوی دکترا مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 0009-0001-1975-8562 احمد محب استاد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان 0000-0002-2097-5011 اکبر زمانیان پژوهشگاه صنعت نفت یحیی زمانی استادیار شیمی، پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران 0000-0003-2824-6734 Journal Article 2026 02 16 The chemical looping methane reforming process has attracted considerable attention as an efficient approach for hydrogen and syngas production due to improved energy efficiency and better control over reaction pathways. In this study, two cerium-based perovskite oxygen carriers, CeNiO3 and CeCuO3, were synthesized via the co-precipitation method and evaluated for application in this process. The structural, morphological, and redox properties of these materials were investigated using XRD, FESEM, TGA, and H2-TPR analyses, and their reactor performance was examined in a quartz fixed-bed reactor under successive oxidation–reduction cycles. The results indicated that CeNiO3 exhibits higher thermal stability, easier reducibility, and more effective reversible lattice oxygen transfer, whereas CeCuO3 showed greater thermal instability and more limited reducibility. At 750 °C, methane conversion was approximately 90% for CeNiO3 and about 30% for CeCuO3. Furthermore, CeNiO3 demonstrated suitable cyclic stability, while the performance of CeCuO3 was unstable. فرآیند حلقه شیمیایی ریفورمینگ متان به‌عنوان روشی کارآمد برای تولید هیدروژن و گاز سنتز، به دلیل بهبود بهره‌وری انرژی و کنترل بهتر مسیرهای واکنشی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، دو حامل اکسیژن پروسکایتی مبتنی بر سریم، CeNiO₃ و CeCuO₃، به روش هم‌رسوبی سنتز و برای کاربرد در این فرآیند ارزیابی شدند. ویژگی‌های ساختاری، مورفولوژیکی و رفتار اکسایش-کاهش این مواد با استفاده از آزمون‌هایXRD، FESEM، TGA و H₂-TPR بررسی شد و عملکرد آن‌ها در راکتور بستر ثابت کوارتزی تحت چرخه‌های متوالی اکسایش-کاهش مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد CeNiO₃ دارای پایداری حرارتی بالاتر، کاهش‌پذیری آسان‌تر و انتقال برگشت‌پذیر مؤثر اکسیژن شبکه‌ای است، در حالی‌که CeCuO₃ پایداری حرارتی و کاهش‌پذیری محدودتری نشان داد. در دمای 750 درجه سانتی‌گراد، تبدیل متان برای CeNiO₃ حدود %90 و برای CeCuO₃ حدود %30 بود. همچنین CeNiO₃ پایداری چرخه‌ای مناسبی از خود نشان داد، در حالی‌که عملکرد CeCuO₃ ناپایدار بود.