Xúc tác cho phản ứng reforming methane: Ảnh hưởng của hàm lượng chất xúc tiến và các thông số nhiệt động đến quá trình phản ứng :Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu Khoa học cấp Trường

BỘ CÔNG THƢƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƢỜNG

Tên đề tài: Xúc tác cho phản ứng reforming methane: Ảnh hƣởng

của hàm lƣợng chất xúc tiến và các thông số nhiệt động đến quá trình

phản ứng

Mã số đề tài: 21/1H04

Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Ngọc Thắng

Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Hóa học

TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 04 năm 2022

1

LỜI CÁM ƠN

Trong điều kiện dịch bệnh khó khăn, nhóm tác giả đã gặp không ít khó khăn trong việc

thực hiện đề tài nghiên cứu này. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ hết mình của ban lãnh đạo Khoa

Công nghệ Hóa học, Phòng quản lý Khoa học và Hợp tác quốc tế, chúng tôi cũng đã đạt

đƣợc những kết quả ngoài mong đợi. Thay mặt cho nhóm nghiên cứu, tôi xin chân thành

cảm ơn sự hỗ trợ tài chính từ trƣờng Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, sự quan

tâm, tạo điều kiện thuận lợi trong việc sử dụng máy móc, thiết bị thí nghiệm tại Khoa Công

nghệ Hóa học.

Ngoài ra, những đóng góp tƣ vấn chuyên môn từ các nhóm nghiên cứu trong và ngoài

nƣớc cũng góp phần cho thành công của đề tài này. Nhóm nghiên cứu xin gởi lời cảm ơn

giáo sƣ Sumaiya bt Zainal Abidin @ Murad, trƣờng Đại học Malaysia Pahang đã tích cực

tham gia góp ý cho việc công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí chuyên ngành uy tín.

Tuy có nhiều cố gắng, nhƣng trong đề tài nghiên cứu khoa học này không tránh khỏi

những thiếu sót. Nhóm nghiên cứu kính mong hội đồng khoa học, các chuyên gia, những

ngƣời quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè tiếp tục có những ý kiến đóng

góp, giúp đỡ để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn.

Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2022

Nhóm tác giả

2

Mục lục

PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG .............................................................................................4

I. Thông tin tổng quát ...........................................................................................................6

II. Kết quả nghiên cứu ..........................................................................................................6

III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo ...............................................................12

IV. Tình hình sử dụng kinh phí ..........................................................................................12

V. Kiến nghị .......................................................................................................................12

VI. Phụ lục sản phẩm..........................................................................................................13

PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC .............................14

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN..............................................................................................14

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ..................................................................................14

1.2. Sự phát triển chất xúc tác .........................................................................................17

1.3. Các phƣơng pháp tổng hợp vật liệu xúc tác............................................................26

1.4. Cơ chế phản ứng CRM............................................................................................31

CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................37

2.1. Tổng hợp xúc tác......................................................................................................37

2.2. Phân tích xúc tác ......................................................................................................37

2.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác........................................................................................38

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................40

3.1. Đánh giá thuộc tính chất xúc tác..............................................................................40

3.2. Hoạt tính xúc tác cho CRM......................................................................................46

3.3. Đánh giá sự hình thành cặn carbon..........................................................................49

3.4 Nghiên cứu cơ chế của CRM trên 5%La-10%Co/Al2O3 ..........................................52

3.5. Độ bền của xúc tác ...................................................................................................59

CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................60

4.1. Kết luận ....................................................................................................................60

4.2. Kiến nghị..................................................................................................................61

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................62

PHẦN III. PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM........................................................................................70

3

Danh mục bảng

Bảng 1. Quy mô thị trƣờng thế giới của Syngas....................................................................15

Bảng 2. Danh sách các phản ứng tham gia trong quá trình CRM .........................................33

Bảng 3. Danh sách các biểu thức tốc độ LH đƣợc đề xuất cho phản ứng CRM ...................35

Bảng 4. Các thuộc tính vật lý của chất mang và xúc tác .......................................................40

Bảng 5. Ƣớc tính các tham số động học từ mô hình Power Law ..........................................53

Bảng 6. Các thông số động học đƣợc tính toán từ các mô hình LH đƣợc đề xuất ................56

Bảng 7. Các ƣớc tính của mô hình LH 2 và mô hình 5 cho các tiêu chí BMV .....................58

4

Danh mục hình ảnh

Hình 1. Các ứng dụng của syngas theo tỉ lệ mol H2/CO .......................................................14

Hình 2. Hình ảnh TEM của (a) Co12/SBA-15 đã sử dụng và (a’) Rh0.5Co12/SBA-15...........19

Hình 3. TPO và tóm tắt diện tích peak tích hợp của các chất xúc tác đã qua sử dụng (1)

Ni/Al2O3, (2) Ni-Mg/Al2O3, (3) Ni-Ca/Al2O3, và (4) Ni-Ba/Al2O3.......................................23

Hình 4. Biến thiên trọng lƣợng của các chất xúc tác trong quá trình khử.............................25

Hình 5. Sơ đồ quy trình sản xuất Al2O3 xốp..........................................................................28

Hình 6. Cấu hình TEM và nhiễu xạ điện tử của (a) Al2O3-AlCl3, (b) Al2O3-Al(NO3)3 ........29

Hình 7. Biểu diễn sơ đồ của quá trình ngâm tẩm ƣớt và ngâm tẩm khô ...............................30

Hình 8. Biểu diễn sơ đồ các quá trình cơ bản liên quan trong quá trình ngâm tẩm tiền chất

trên giá đỡ xốp .......................................................................................................................31

Hình 9. Các bƣớc phản ứng cho phản ứng CRM (a) phân ly hấp phụ CH4, (b) phân ly hấp

phụ CO2, (c) di chuyển, (d) trung gian oxy hóa và khử.........................................................32

Hình 10. Cơ chế Langmuir-Hinshelwood..............................................................................34

Hình 11. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ/giải hấp N2 của Al2O3, 10%Co/Al2O3 và 10%Co/Al2O3

xúc tiến bởi La với các hàm lƣợng khác nhau..........................................................................41

Hình 12. Cấu hình XRD của (a) Al2O3, (b) 10%Co/Al2O3, (c) 2%La-10%Co/Al2O3, (d)

3%La-10%Co/Al2O3, (e) 4%La-10%Co/Al2O3, (f) 5%La-10%Co/Al2O3, và (g) 8%La-10%

Co/Al2O3 ................................................................................................................................42

Hình 13. Kết quả H2-TPR cho (a) 10%Co/Al2O3, (b) 3%La-10%Co/Al2O3, (c) 4%La-10%

Co/Al2O3, (d) 5%La -10%Co/Al2O3, và (e) 8%La-10%Co/Al2O3 ........................................44

Hình 14. Kết quả CO2-TPD của Al2O3, 10%Co/Al2O3, 3%La-10%Co/Al2O3, 5%La￾10%Co/Al2O3, và 8%La-10%Co/Al2O3.................................................................................45

Hình 15. Độ chuyển hóa theo thời gian của CH4 trên xúc tác 10%Co/Al2O3 đƣợc xúc tiến

với hàm lƣợng La khác nhau .................................................................................................47

Hình 16. Độ chuyển hóa TOS của CO2 trên các chất xúc tác 10%Co/Al2O3 đƣợc xúc tiến La

với các hàm lƣợng khác nhau ................................................................................................48

Hình 17. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng La đến hiệu suất sản phẩm và tỷ lệ H2/CO của CRM

trên hệ xúc tác. .......................................................................................................................49

Hình 18. Phổ Raman của các chất xúc tác đã qua sử dụng với hàm lƣợng chất xúc tiến khác

nhau sau khi CRM ở 1023 K .................................................................................................50

Hình 19. Phổ TPO đã đƣợc chọn lọc gồm 10%Co/Al2O3, 3%La-10%Co/Al2O3, 5%La￾10%Co/Al2O3, và 8%La-10%Co/Al2O3.................................................................................51

Hình 20. Mối tƣơng quan giữa hiệu suất chất xúc tác và tốc độ hình thành cacbon.............52

Hình 21. Biểu đồ chẵn lẻ cho tốc độ phản ứng theo mô hình Power Law ............................54

Hình 22. Ƣớc tính năng lƣợng hoạt hóa từ Mô hình 2 ..........................................................57

5

Hình 23. Biểu đồ chẵn lẻ cho tốc độ phản ứng của CH4 bằng mô hình động học Langmuir￾Hinshelwood ..........................................................................................................................59

Hình 24. TOS độ chuyển đổi chất phản ứng đạt đƣợc từ thử nghiệm độ bền 5%La￾10%Co/Al2O3 ở 1023 K và tỷ lệ nhập liệu là 1 .....................................................................60

6

PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG

I. Thông tin tổng quát

1.1. Tên đề tài: Xúc tác cho phản ứng reforming methane: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất

xúc tiến và các thông số nhiệt động đến quá trình phản ứng

1.2. Mã số: 21/1H04

1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài

TT

Họ và tên

(học hàm, học vị)

Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài

01 Trần Ngọc Thắng, Thạc sĩ Khoa Công nghệ Hóa

học, Đại học Công

nghiệp TP. HCM

Chủ nhiệm đề tài

02 Phạm Hoàng Ái Lệ, Thạc sĩ Khoa Công nghệ Hóa

học, Đại học Công

nghiệp TP. HCM

Thành viên chính

1.4. Đơn vị chủ trì:

1.5. Thời gian thực hiện:

1.5.1. Theo hợp đồng: từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 03 năm 2022

1.5.2. Gia hạn (nếu có): không

1.5.3. Thực hiện thực tế: từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 03 năm 2022

1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Không

1.7. Tổng kinh phí đƣợc phê duyệt của đề tài: 55 triệu đồng.

II. Kết quả nghiên cứu

1. Đặt vấn đề

Khí tổng hợp là tiền chất quan trọng để sản xuất nhiên liệu tổng hợp thông qua phản

ứng Fischer-Tropsch và sản xuất methanol. Có 3 phƣơng pháp chính để sản xuất khí tổng

hợp: (1) khí hóa than đá, (2) oxy hóa một phần khí thiên nhiên và (3) reforming khí thiên

nhiên bằng hơi nƣớc. Tuy nhiên, các quá trình này phát sinh một lƣợng lớn khí CO2 gây ra

hiệu ứng nhà kính. Do đó, sản xuất ra khí tổng hợp mà không phát sinh CO2 là phƣơng pháp

phù hợp với xu thế phát triển hài hòa giữa sử dụng tài nguyên, phát triển công nghệ và bảo

vệ môi trƣờng. Reforming methane bằng CO2 đƣợc xem là một phƣơng pháp phù hợp cho

ngành công nghiệp hóa chất bền vững. Kim loại cobalt, với tính chất bền nhiệt và sẵn có,

thể hiện hoạt tính cao cho phản ứng reforming methane và đƣợc xem là xúc tác tiềm năng

cho các quá trình công nghiệp mặc dù sự giảm hoạt tính do việc hình thành cặn carbon vẫn

là nhƣợc điểm chƣa thể giải quyết.

7

Nghiên cứu này tập trung khảo sát vai trò của chất xúc tiến lathanium trong hệ xúc tác

cobalt mang trên Al2O3 và ảnh hƣởng của các thông số động học đến phản ứng reforming

methane. Tính chất của xúc tác trƣớc và sau khi phản ứng đƣợc đánh giá bằng các phƣơng

pháp phân tích nhƣ: XRD, TPR, phân tích hấp phụ/giải hấp N2, Raman, … Hoạt tính xúc tác

đƣợc đánh giá trên hệ phản ứng tầng cố định, trong khi số liệu ảnh hƣởng của các thông số

động học đƣợc phân tích bằng phần mềm Polymath nhằm xác định cơ chế của phản ứng

2. Mục tiêu

a) Mục tiêu tổng quát.

Trong nghiên cứu này, tác giả tập trung nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác cobalt trên chất

mang có cấu trúc xốp bằng phƣơng pháp bay hơi dung môi tự hình thành cấu trúc (EISA) và

đánh giá hoạt tính xúc tác cho phản ứng reforming methane bằng CO2.

b) Mục tiêu cụ thể.

- Thiết kế đƣợc hệ xúc tác bao gồm chất mang Al2O3 có cấu trúc xốp trung bình, chất xúc

tác cobalt và chất xúc tiến lathanium oxit và khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất xúc

tiến đến hoạt tính xúc tác cho phản ứng reforming methane bằng CO2.

- Khảo sát ảnh hƣởng của áp suất riêng phần của tác chất đến độ chuyển hóa, hiệu suất và sự

hình thành carbon trên bề mặt xúc tác từ đó thiết lập mô hình động học của phản ứng.

3. Phƣơng pháp nghiên cứu

Nội dung 1: Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về phản ứng

reforming methane bằng CO2.

- Cách tiếp cận: Xuất phát từ nhu cầu thực tế tại Việt Nam để đề xuất các phƣơng pháp

nghiên cứu giải quyết vấn đề.

- Kết quả: Báo cáo tổng hợp đánh giá tình hình nghiên cứu, mục tiêu, tính cấp thiết của đề

tài, tổng quan các công trình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc.

Nội dung 2: Tổng hợp xúc tác xLa-10%Co/Al2O3 (x: 0 – 8 %).

- Cách tiếp cận: Dựa vào các kỹ thuật tổng hợp hiện có nhằm tổng hợp vật liệu có cấu trúc

trung bình, ứng dụng làm chất mang cho xúc tác và lựa chọn các nguyên liệu có khả năng

ứng dụng trong quy mô công nghiệp để hình thành hệ xúc tác cho phản ứng reforming

methane bằng CO2.

8

- Kết quả: Mẫu xúc tác có cấu trúc xốp trung bình và hạt kim loại có kích thƣớc nano.

Nội dung 3: Đánh giá tính chất hóa lý của xúc tác xLa-10%Co/Al2O3 (x: 0 – 8 %).

- Cách tiếp cận: Các tính chất liên quan đến hoạt tính cho phản ứng reforming methane

bằng CO2 đƣợc đánh giá nhƣ: Kích thƣớc phân tử cobalt, tính chất xốp của hệ xúc tác, tính

chất khử của xúc tác, tính acid/bazo của xúc tác…

- Kết quả: Tính chất của các xúc tác, mối liên quan giữa hàm lƣợng chất xúc tiến và tính

chất hóa lý của hệ xúc tác đƣợc làm rõ.

Nội dung 4: Đánh giá hoạt tính của xúc tác xLa-10%Co/Al2O3 (x: 0 – 8 %) cho phản

ứng reforming methane bằng CO2.

- Cách tiếp cận: Hoạt tính của xúc tác đƣợc đánh giá dựa trên độ chuyển hóa của tác chất

(CH4, CO2), hiệu suất hình thành sản phẩm (H2, CO) và tỉ lệ thành phần H2/CO.

- Kết quả: Kết quả hoạt tính của các xúc tác đƣợc đánh giá cho phản ứng reforming

methane, hoạt tính của xúc tác đƣợc so sánh và rút ra mối quan hệ giữa hàm lƣợng chất xúc

tiến và khả năng hoạt động của xúc tác.

Nội dung 5: Đánh giá tính chất của các xúc tác sau quá trình sử dụng cho phản ứng

reforming methane bằng CO2.

- Cách tiếp cận: Các tính chất có ảnh hƣởng đến thời gian hoạt động của xúc tác nhƣ: Hàm

lƣợng carbon hình hành, loại carbon hình thành, hình thái của carbon hình thành, đƣợc đánh

giá chi tiết bằng các phân tích hiên đại.

- Kết quả: Kết quả phân tích các xúc tác sau quá trình phản ứng reforming methane bằng

CO2.

Nội dung 6: Đánh giá ảnh hƣởng của áp suất riêng phần CO2 và CH4 đến phản ứng

reforming methane trên xúc tác với hàm lƣợng chất xúc tiến tối ƣu khác nhau.

- Cách tiếp cận: Sự thay đổi của điều kiện nhập liệu đến khả năng làm việc của xúc tác cho

phản ứng reforming methane bằng CO2 đƣợc đánh giá nhằm phân tích phạm vi hoạt động

của xúc tác.

- Kết quả: Kết quả đánh giá hoạt tính của xúc tác khi thay đổi các điều kiện nhập liệu.

9

Nội dung 7: Nghiên cứu cơ chế của phản ứng reforming methane trên xúc tác với hàm

lƣợng chất xúc tiến tối ƣu.

- Cách tiếp cận: Cơ chế của phản ứng reforming methane trên xúc tác với hàm lƣợng chất

xúc tiến tối ƣu đƣợc làm sáng tỏ dựa trên các mô hình động học nhƣ định luật Power Law,

mô hình Langmuir–Hinshelwood …

- Kết quả: Kết quả mô tả cơ chế phản ứng reforming methane bằng CO2 trên xúc tác với

hàm lƣợng chất xúc tiến tối ƣu.

Nội dung 8: Viết báo cáo và bài báo tổng kết.

- Cách tiếp cận: Dựa trên kết quả nghiên cứu, viết báo cáo phân tích và công bố trên tạp chí

chuyên ngành có uy tín.

- Kết quả: Bài báo công bố trên tạp chí ISI.

4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu

Đề tài đã đạt đƣợc các kết quả nghiên cứu sau:

 Đã tổng quan về vai trò, ứng dụng của khí tổng hợp trong ngành công nghiệp hóa chất,

đồng thời phân tích đánh giá hoạt tính và ƣu nhƣợc điểm của các loại xúc tác cho phản

ứng reforming methane để sản xuất ra khí tổng hợp.

 Đã đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của chất xúc tiến Lanthanum đến tính chất hóa lý của xúc

tác Cobalt; khảo sát hoạt tính xúc tác cho phản ứng reforming methane.

 Đã phân tích đƣợc ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất xúc tiến đến tính chất hóa lý của

xúc tác và hoạt tính của xúc tác cho quá trình reforming methane.

 Đã khảo sát ảnh hƣởng của các thông số công nghệ nhƣ: Nhiệt độ, áp suất riêng phần

đến hiệu suất, độ chuyển hóa của phản ứng reforming methane trên xúc tác tối ƣu.

 Đã tính toán nhiệt động và đề xuất cơ chế của phản ứng reforming methane trên xúc

tác tối ƣu.

 Đã phân tích thành phần chất xúc tác sau phản ứng, mối liên quan giữa hàm lƣợng chất

xúc tiến và thành phần carbon tạo thành sau phản ứng cũng đƣợc làm sáng tỏ.

5. Đánh giá các kết quả đã đạt đƣợc và kết luận

10

Nội dung nghiên cứu bám sát đề cƣơng. Các kết quả thu đƣợc có độ tin cậy cao và

đƣợc công bố trên tạp chí uy tín (ISI, IF 2.79). Khối lƣợng nghiên cứu đáp ứng yêu cầu của

đề cƣơng và hợp đồng.

6. Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)

Ảnh hƣởng của chất xúc tiến La2O3 và hàm lƣợng đến các tính chất hóa lý của chất

xúc tác 10%Co/Al2O3 cho phản ứng CRM đã đƣợc nghiên cứu. Việc bổ sung các hạt nano

La2O3 về cơ bản không làm sai lệch cấu trúc xốp của chất mang Al2O3. Ngƣợc lại, cả hai

oxit kim loại Co và La đều phân bố tốt trên bề mặt Al2O3 với kích thƣớc tinh thể Co3O4 nhỏ

trong khoảng 5,2-8,4 nm. Quá trình khử diễn ra thuận lợi hơn (đối với sự khử Co3O4 →

CoO) và nồng độ tâm bazo của chất xúc tác tăng rõ ràng khi bổ sung chất xúc tiến La2O3.

Dƣới ảnh hƣởng của chất xúc tiến La2O3, nồng độ tâm bazo tăng lên và kích thƣớc tinh thể

kim loại xúc tác giảm dẫn đến độ chuyển hóa của tác chất CH4 và CO2 trong phản ứng CRM

với tỉ lệ nhập liệu CH4/CO2 = 1:1 tại nhiệt độ 1023 K cải thiện đáng kể tƣơng ứng là 29,3%

và 17,3%. Sự xúc tiến của La2O3 ức chế đáng kể sự tạo cặn carbon từ 47,7% đến 34,6% do

tính chất bazo của chất xúc tiến và sự hình thành pha trung gian La2O2CO3 giúp loại bỏ các

loại carbon bề mặt khỏi bề mặt chất xúc tác trong quá trình phản ứng CRM. Trong số các

chất xúc tác khảo sát, 5%La-10%Co/Al2O3 là chất xúc tác tốt nhất về khả năng kháng tạo

cặn carbon và cho hiệu suất cao với CO và H2. Phản ứng CRM trên chất xúc tác 5%La￾10%Co/Al2O3 diễn ra theo cơ chế đồng hấp phụ CH4 và CO2 trên 2 tâm hoạt động theo sau

là quá trình phản ứng trên bề mặt xúc tác. Chất xúc tác thể hiện hoạt tính tốt trong 48 giờ

với tốc độ mất hoạt tính không đáng kể. Độ chuyển hóa của CO2 giảm với tốc độ 0,05% h-1

và CH4 là 0,03% h-1

. Tỉ lệ H2/CO thu đƣợc là 0,84-0,98 thích hợp làm nguyên liệu cho phản

ứng Fischer-Tropsch để sản xuất ra nhiên liệu hydrocarbon lỏng.

The functional effect of La2O3 promoter and its loading on the physicochemical

features of La2O3-promoted 10%Co/Al2O3 catalyst as well as its performance for CRM

reaction were investigated. The addition of La2O3 nanoparticles did not substantially distort

the mesoporous structure of Al2O3 support. In contrast, both Co and La metal oxides were

well distributed on Al2O3 surface with small Co3O4 crystal size within 5.2-8.4 nm. The

alleviated reduction process (for Co3O4 → CoO) and increasing basic site concentration of

catalyst were clear with La2O3 incorporation. The CRM using CH4/CO2 = 1:1 and 1023 K

showed that the rising basic site concentration and lowering active metal crystallite size

11

associated with La2O3 promotion improved the conversion of CH4 and CO2 toward 29.3%

and 17.3%, correspondingly. The promotion of La2O3 significantly suppressed carbon

deposition from 47.7% to 34.6% owing to the basic feature of promoter and the formed

La2O2CO3 intermediate phase simultaneously removing surface carbonaceous species from

catalyst surface during CRM. Amongst promoted catalysts, 5%La-10%Co/Al2O3 was the

best catalyst in terms of carbon resistance, yields of CO and H2. The CRM performed over

5%La-10%Co/Al2O3 catalyst follows dual-site associative adsorption of CH4 and CO2 with

bimolecular surface reaction, while catalyst appealed good stability for 48 h with

insignificant drops of conversions rate of CO2 (0.05% h-1

) and CH4 (0.03% h-1

). The

resulting H2/CO ratios of 0.84-0.98 are suitable for Fischer-Tropsch reaction in downstream

to generate liquid hydrocarbon fuels.