Caracterização de catalisadores Cu/CeO2/Al2O3 por redução a temperatura programada e atividade para oxidação de CO

Abstract

Recebido em 21/12/99; aceito em 6/7/00 CHARACTERIZATION OF Cu/CeO 2 /Al 2 O 3 CATALYSTS BY TEMPERATURE PROGRAMMED REDUCTION AND ACTIVITY FOR CO OXIDATION. The kinetic parameters for the CO oxidation reaction using copper/alumina-modified ceria as catalysts were determined. The catalysts with different concentrations of the metals were prepared using impregnation methods. In addition, the reductionoxidation behaviour of the catalysts were investigated by temperature-programmed reduction. The activity results show that the mechanism for CO oxidation is bifunctional : oxygen is activated on the anionic vacancies of ceria surface, while carbon monoxide is adsorbed preferentially on the higher oxidation copper site. Therefore, the reaction occurs on the interfacial active centers. Temperaturesprogrammed Reduction patterns show a higher disperdion when cerium oxide is present.Keywords: CO oxidation; copper-ceria catalysts; copper promoted ceria catalysts. Quim. Nova, Vol. 24, No. 1, 55-59, 2001. Artigo INTRODUÇÃOO uso de catalisadores de três vias é um método atual aceito para controle da emissão de gases contaminantes. Estes catalisadores são formados geralmente pelo suporte, estabilizadores, promotores metálicos e metais de transição, sendo os mais utilizados os metais do grupo da platina 1 . O suporte utilizado é normalmente a alumina gama modificada com óxido de cério 2,3 . Há alguns exemplos na literatura de suportes estabilizados com zirconia 4-6 e com céria-zirconia 7 . Os óxidos tipo fluorita, os quais se inclue o de cério, têm uma estrutura cúbica de face centrada na qual o íon metálico está cercado por oito ânions O -2 que formam os vértices do cubo. Quando o cristal é dopado por impurezas de íons di ou trivalentes ocorre a promoção de alta concentração de vacânci-as de oxigênio. A atuação do óxido de cério na oxidação de CO envolve a participação do oxigênio da rede versus oxigê-nio da vacância 2,3 . O uso do cério como promotor está normalmente relacionado com a sua capacidade de armazenar oxigênio 2 e a aspectos estruturais , como a propriedade de aumentar a dispersão dos metais e retardar a mudança de fase da Al 2 O 3 -γ , estabilizando-a. Na presença de um metal de transição, o tamanho pequeno do cristal de cério favorece a formação de espécies de oxigênio altamente reativas 8 . Por outro lado, o metal cobre foi explorado como um possível substituto para paládio e platina na redução de NO pelo CO 9 . Apesar da importância da oxidação de CO sobre Cu, a reação não está ainda elucidada porque ocorrem mudanças no estado de oxidação quando as condições de reação são alteradas. 13 . Um trabalho anterior 14 mostrou a influência do Ce no catalisador de Cu/alumina sujeitos a tratamento térmico com CO. Comprovou-se que há dois tipos de CeO 2 na superfície da alumina, um proveniente de entidades altamente dispersas (chamadas 2D-Ce), que têm importantes interações com o suporte e consequentemente mostra diferenças significativas no comportamento químico com respeito ao CeO 2 puro e outro onde as partículas são rel...

Estudo da reação de oxidação preferencial do co sobre o sistema CuO/CeO2-TiO2

“…Estudos recentes mostram que a importância da céria para reação de PROX-CO deve-se ao par redox Ce +4 /Ce +3 , que permite ao material agir armazenando oxigênio ou fornecendo-o para reações que estejam ocorrendo em sua superfície. 13 Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi preparar e caracterizar o sistema CuO/CeO 2 -TiO 2 e testá-lo na reação de oxidação preferencial do CO. O dióxido de titânio foi utilizado como suporte sozinho ou combinado com a céria. Óxidos inorgânicos, como a titânia, são comumente usados como suportes/promotores de catalisadores, provocando aumento da área superficial e maiores estabilidade térmica e resistência mecânica.…”

Hydrogen production by steam reforming of ethanol over Co3O4/La2O3/CeO2 catalysts synthesized by one-step polymerization method

“…The acidic/basic and redox properties of a catalytic support can influence the SRE [24]. Therefore CeO 2 has been recognized as a promising support for the catalysis of SRE [24][25][26], oxidation of CO [27] and the WGSR [28,29].…”

Decomposição catalítica de óxidos de nitrogênio

“…O uso do cério é normalmente relacionado com a sua capacidade de armazenar oxigênio e com a propriedade de estabilização do suporte alumina 76,77 . Na presença de um metal de transição, o óxido de cério favorece a formação de espécies oxidadas.…”