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Estudio mecanicista e investigación de sitios activos de producción de hidrógeno a partir de metano y H2O reactividad en estado estacionario y transitoria con catalizador Ir/GDC

Autores: Lachquer, Farah; Toyir, Jamil

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio mecanicista e investigación de sitios activos de producción de hidrógeno a partir de metano y H2O reactividad en estado estacionario y transitoria con catalizador Ir/GDC


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Actividad catalítica
Mecanismos
Sitios activos
Reformado de vapor de metano
Ceria dopada con gadolinio
Iridio

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se determinaron la actividad catalítica, los mecanismos y los sitios activos para la reformación de vapor de metano (MSR) sobre ceria dopada con gadolinio (GDC) soportada en iridio (0.1% en peso) preparada por impregnación de GDC con acetilacetonato de iridio. Se realizaron mediciones de tasa en estado estacionario isoterma seguidas de un análisis de microcromatografía de gases a 660 y 760 grados C sobre muestras de Ir/GDC pretratadas en N2 o H2 a 900 grados C. Se llevaron a cabo respuestas transitorias a cambios de paso de CH4 o H2O en condiciones isoterma a 750 grados C sobre Ir/GDC pretratadas en He o H2 utilizando espectrometría de masas en línea con cuadrupolo. En el mecanismo propuesto, Ir/GDC procede a través de un sitio activo de tipo dual asociándose de la siguiente manera: (i) partículas metálicas de Ir en la superficie como sitios activos para la ruptura de CH4 en especies de C reactivas, y (ii) sitios reducibles (Ce4+) en la superficie de GDC responsables de un mecanismo redox que involucra sitios Ce4+/Ce3+, siendo reducidos por reacción con C reactivo en CO (o CO2) dependiendo del estado de oxidación de GDC y re-oxidándose por H2O. La reducción completa de especies de oxígeno reducibles es posible con CH4 después del tratamiento con He, mientras que solo se alcanza el 80% en CH4 después del tratamiento con H2.

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