Prepara????o de catalisadores AuCu/TiO2 por diferentes metodologias para uso na rea????o de oxida????o preferencial de mon??xido de carbono

• Autor(a) principal: ALENCAR, CATARINE S.L.
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31496
• topic: catalysts; carbon monoxide; coal gasification; oxidation; gold; copper; titanium oxides; boron hydrides; electron beam ion sources; proton exchange membrane fuel cells; electrochemistry

A rea????o de oxida????o preferencial do CO em misturas ricas em H2 (rea????o CO-PROX) tem sido considerada muito promissora para a purifica????o de H2, reduzindo o CO para valores abaixo de 50 ppm, permitindo seu uso em c??lulas a combust??vel do tipo PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). Os catalisadores de nanopart??culas de Au suportadas em TiO2 (Au/TiO2) t??m mostrado boa atividade e seletividade para a rea????o CO-PROX na faixa de temperatura entre 20 ??C e 80 ??C; no entanto, a atividade catal??tica depende fortemente do m??todo de prepara????o. Al??m disso, a adi????o de Cu ao catalisador Au/TiO2 pode aumentar a atividade e a seletividade da rea????o de CO-PROX. Neste trabalho, foram estudadas duas metodologias de s??ntese de catalisadores de nanopart??culas de Au e Cu suportadas em TiO2 (AuCu/TiO2) utilizando boro-hidreto como agente redutor e utilizando feixe de el??trons. A etapa de redu????o por boro-hidreto foi feita por uma rota simples em que os ??ons Au3+ e Cu2+ dissolvidos em ??gua foram reduzidos por boro-hidreto de s??dio e suportados em TiO2; foram preparados catalisadores com diferentes composi????es de Au e Cu. Na prepara????o utilizando feixe de el??trons, os ??ons Au3+ e Cu2+ foram dissolvidos em ??gua/2-propanol e submetidos ?? irradia????o na presen??a do suporte de TiO2 a temperatura ambiente usando diferentes taxas de dose (kGy s-1) e tempo de irradia????o (s). Os catalisadores preparados por redu????o por boro-hidreto apresentaram nanopart??culas com tamanhos na faixa de 3- 5 nm e uma boa dispers??o no suporte, resultando em uma boa atividade catal??tica. A adi????o de Cu ao catalisador Au/TiO2 em determinadas propor????es levou tamb??m a um aumento na convers??o de CO e na seletividade a CO2, comprovando que a adi????o de um segundo metal teve efeito promotor para a rea????o CO-PROX. Os catalisadores preparados por irradia????o por feixe de el??trons apresentaram nanopart??culas de tamanhos grandes (> 10 nm) e uma baixa dispers??o no suporte, resultando em baixas convers??es de CO e seletividade a CO2.