Low temperature CO production by CO2 chemical looping using Cu-Zn-Fe catalysts
Palavras-chave:
Loop químico, Conversão de CO2, deslocamento gás-água reverso, Produção de CO, Baixa temperaturaResumo
A conversão de CO₂ em produtos de valor agregado é desejável e tecnicamente desafiadora. Entre os processos de conversão, a reação de deslocamento gás-água reverso com loop químico (RWGS-CL) constitui uma das alternativas mais promissoras. Neste contexto, o presente estudo avalia catalisadores de Cu-Zn-Fe sintetizados por coprecipitação para aplicação em RWGS-CL. Observou-se a evolução de fases distintas desde a calcinação até à oxidação com CO₂, sendo as fases de Fe as mais ativas. Os catalisadores demonstraram capacidade de ativação e armazenamento eficaz dos gases até 550 °C, com a amostra com mais Cu (Cu44) apresentando maior ativação de H₂ e a com menor Cu (Cu22), a maior captação de CO₂. A amostra Cu44 conduziu ao maior rendimento de CO (10,1 mmol·g⁻¹) e taxa de dissociação de CO₂ (324 µmol·g⁻¹·min⁻¹) no primeiro ciclo de oxidação. Todos os catalisadores sofreram desativação devido à transformação de fases e sinterização. A amostra com quantidades intermediarias de Cu (Cu33) apresentou a maior estabilidade, com apenas 2% de queda no rendimento a CO, após quatro ciclos, frente a 18% e 16% pelas amostras Cu44 e Cu22, respectivamente. Os resultados indicam que materiais de baixo custo, baseados em Cu-Zn-Fe, podem converter CO₂ em CO de forma eficiente a 550 °C, com alto desempenho, boa estabilidade e potencial para otimizações futuras.
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