Estudo da influência de baixos teores de platina em catalisadores Ni/γ-Al2O3 nos processos de reforma a vapor, oxidação parcial e reforma oxidativa do metano.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dias, Joelmir Augusto Costa
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19510
Resumo: The effect of platinum addition in low contents (0.1 and 0.3 % wt.) in nickel supported γ−alumina catalyst (15% Ni wt.) has been investigated. The samples were prepared by successive wet impregnations of metal ions over alumina and calcined at 600oC. X-Ray diffraction analysis showed that, structurally, platinum did not make sensitive changes in the catalyst precursor. No changes have been observed in textural properties, as shown by B.E.T. and pore-volume experiments. However, temperature programmed reduction showed that platinum facilitates the reduction of nickel during the activation step. According to the temperature programmed hydrogen desorption analysis, a sensitive increasing in metallic area and a decrease in metallic particles size were observed. The promotion effect of platinum in steam reforming, partial oxidation and the oxidative reforming reactions was related with the metallic area increase or the metallic particle size decrease, increasing the methane conversion with the increase in the metallic area in the case of steam and oxidative reforming, and decreasing the specific activity with the decrease in the metallic particle size, in the case of partial oxidation. Diffuse reflectance of infrared spectroscopy analysis of reduced samples showed that, in these low contents, the platinum do not influences significantly the carbon monoxide adsorption over nickel. This is evidence that there are no sensitive electronic changes in nickel sites by these low platinum contents. The hydrogen production per methane consumed for oxidative reforming of methane is the largest of these three processes, making this process the most advantageous for hydrogen generation for fuel cells.
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No changes have been observed in textural properties, as shown by B.E.T. and pore-volume experiments. However, temperature programmed reduction showed that platinum facilitates the reduction of nickel during the activation step. According to the temperature programmed hydrogen desorption analysis, a sensitive increasing in metallic area and a decrease in metallic particles size were observed. The promotion effect of platinum in steam reforming, partial oxidation and the oxidative reforming reactions was related with the metallic area increase or the metallic particle size decrease, increasing the methane conversion with the increase in the metallic area in the case of steam and oxidative reforming, and decreasing the specific activity with the decrease in the metallic particle size, in the case of partial oxidation. Diffuse reflectance of infrared spectroscopy analysis of reduced samples showed that, in these low contents, the platinum do not influences significantly the carbon monoxide adsorption over nickel. This is evidence that there are no sensitive electronic changes in nickel sites by these low platinum contents. The hydrogen production per methane consumed for oxidative reforming of methane is the largest of these three processes, making this process the most advantageous for hydrogen generation for fuel cells.Neste trabalho estudou-se o efeito da adição de baixos teores de Pt (0,1% e 0,3% em massa) em catalisadores de níquel suportados em γ−alumina (15% de Ni em massa). Estes catalisadores foram preparados por impregnações sucessivas sobre alumina, adicionando-se primeiramente o níquel e depois platina e calcinados ao final a 600ºC em ar. Ensaios de difração de raios-X mostraram que, estruturalmente, a platina não causa alterações significativas no precursor do catalisador. Também não se verificaram alterações texturais através dos ensaios de área B.E.T. e de medidas de volume e raio médio de poros. No entanto, experimentos de redução a temperatura programada mostraram que a platina facilita muito a redução do níquel durante a ativação. Aumento significativo da área metálica exposta e diminuição do tamanho das partículas metálicas com a adição de platina foram observados por ensaios de dessorção de hidrogênio a temperatura programada. Durante as reações de reforma, oxidação e a combinação de ambas, verificou-se que o efeito promotor da platina foi basicamente devido ao aumento da área e à diminuição do tamanho das partículas metálicas, aumentando a conversão com o aumento da área metálica para a reforma a vapor e reforma oxidativa, e diminuindo a conversão específica com a diminuição do tamanho de partículas na oxidação parcial. Análises de espectroscopia de reflectância difusa na região do infra-vermelho das amostras reduzidas mostraram que a platina, nestes teores, não exerce influência significativa na adsorsão de monóxido de carbono sobre o níquel, o que evidencia que não há alteração eletrônica sensível nos sítios de níquel por tão baixos teores de platina. Também se verificou que, para uma mesma velocidade espacial, o rendimento em hidrogênio para a reforma oxidativa do metano é a maior entre estes três processos, tornando-o mais vantajoso para a geração de hidrogênio para células combustíveis.porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCatáliseHidrogênioCatalisadores bimetálicosConversão autotérmica do metanoENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAEstudo da influência de baixos teores de platina em catalisadores Ni/γ-Al2O3 nos processos de reforma a vapor, oxidação parcial e reforma oxidativa do metano.Study of the influence of low amounts of platinum in Ni/γ-Al2O3 catalysts in steam reforming, partial oxidation and oxidative reforming of methane.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação de Mestrado.pdfDissertação de Mestrado.pdfDissertação de Mestrado de Joelmirapplication/pdf1580411https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19510/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado.pdfbf782a57d35e8ffcc28521dcd5eafe2bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19510/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52ufscar/195102024-02-27 13:26:25.582oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/19510Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-02-27T13:26:25Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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