Refinamento de Rietveld como estratégia de desenvolvimento de catalisadores Ni/Ce-Fe para produção de hidrogênio de baixo carbono via bi-reforma do metano.

Resumo

O metano (CH₄) é um gás de efeito estufa com impacto climático significativamente superior ao do dióxido de carbono (CO₂). Nesse contexto, a bi-reforma do metano (BRM) tem ganhado destaque por utilizá-lo como matéria-prima, juntamente com CO₂ e H₂O, para a produção de gás de síntese (mistura de H₂ e CO). Trata-se de um processo endotérmico que requer altas temperaturas e o uso de catalisadores para reduzir a energia de ativação e acelerar a reação. Com tal finalidade, foram sintetizados catalisadores de níquel como fase ativa, suportados em óxidos de cério dopados com 0%, 10% e 20% de ferro. A caracterização por difratometria de raios X com refinamento de Rietveld indicou a predominância da fase cerianita (CeO₂) com estrutura cúbica de face centrada. Após a impregnação, observou-se também a presença da fase bunsenita (NiO), igualmente cúbica. O refinamento revelou a redução dos parâmetros de rede da CeO₂ com o aumento do teor de ferro, sugerindo distorções estruturais que favorecem a formação de vacâncias de oxigênio e a contração da célula unitária. Essas características são benéficas para a oxidação do carbono que se forma na superfície do catalisador e que pode levar a sua desativação, dessa forma, melhorando o desempenho catalítico e a vida útil do catalisador.