Catalisadores de níquel suportados em CeO2 e ZrO2 para a produção de hidrogênio sustentável a partir da reforma a vapor de etanol

Autores

  • Thiago M. Rossi Universidade Federal do Rio de Janeiro Autor
  • Robinson L. Manfro Universidade Federal do Rio de Janeiro Autor
  • Mariana M. V. M. Souza Universidade Federal do Rio de Janeiro Autor https://orcid.org/0000-0003-3958-7665

Palavras-chave:

reforma a vapor, etanol, hidrogênio, níquel

Resumo

Os suportes ZrO2, CeO2 e CeO2-ZrO2 foram sintetizados por coprecipitação e os catalisadores por impregnação úmida, e calcinados a 600 °C. O NiO/CeO2-ZrO2 apresentou o maior valor de área específica (57 m2 g-1), basicidade (224 µmol CO2 g-1) e grau de redução (94%), onde, de acordo com o TPR, a redução deve ser realizada em 600 °C. Todas as reações foram realizadas com GHSV de 100000 h-1 e 50 mg de catalisador. Os testes de temperatura foram feitos a 400, 500 e 600 °C por 2 h e mostraram que a reação de reforma é favorecida em 600 °C, com conversões próximas de 100%. Os testes de estabilidade foram realizados a 500 °C por 30 h. O catalisador NiO/CeO2-ZrO2 apresentou melhor desempenho nas primeiras horas de reação, com conversão global de 97% e rendimento em H2 de 71%. Por outro lado, os três catalisadores apresentam drástica redução, tanto da conversão quanto do rendimento, ao longo das 30 h.

Referências

1. M. M. V. M. Souza, Hidrogênio e Células a Combustível, Synergia, Rio de Janeiro, 2018.

2. R. Trane; S. Dahl; M. S. Skjøth-Rasmussen; A. D. Jensen, Int. J. Hydrogen Energy, 2012, 37, 6447-6472.

3. F. Vidal, Produção e mercado de etanol, Caderno Setorial ETENE, 121, 1-10, 2020.

4. R. R. Davda, J. W. Shabaker, G. W. Huber, R. D. Cortright, J. A. Dumesic, Appl. Catal. B: Environ., 2005, 56, 171-186.

5. G. W. Huber, J. W. Shabaker, J. A. Dumesic, Science, 2003, 300, 2075-2077.

6. J. R. Anderson, Structure of Metallic Catalysts, Academic Press, London, 1975.

7. M. Varkolu, A. Kunamalla, S. A. K. Jinnala, P. Kumar, S. K. Maity, D. Shee, Int. J. Hydrogen Energy, 2021, 46, 7320-7335.

8. M. Wang, S. Y. Kim, A. Jamsaz, N. Pham-Ngoc, Y. Men, D. H. Jeong, E. W. Shin, Catal. Today., 2024, 425, 114341.

9. R. Pérez-Hernández, A. Gutiérrez-Martínez, J. Palacios, M. Vega-Hernández, V. Rodríguez-Lugo, Int. J. Hydrogen Energy, 2011, 36, 6601-6608.

10. P. Biswas, D. Kunzru, Int. J. Hydrogen Energy, 2007, 32, 969-980.

11. H. Sun, H. Wang, X. Liu, Z. Zhang, S. Zhang, X. Wang, Y. Liu, ChemistrySelect, 2022, 7, 1-9.

Downloads

Publicado

31-10-2025

Edição

Seção

Catálise para transição energética