Chromium and Copper-Doped Magnetite Catalysts for the High Temperature Shift Reaction

Abstract

Foi obtida magnetita pura e dopada com cromo e cobre, visando produzir catalisadores, na fase ativa, destinados à conversão de monóxido a dióxido de carbono a altas temperaturas (reação de HTS). As amostras foram preparadas por aquecimento do hidroxoacetato de misto ferro (III), IHA, na faixa de 150-400 °C, e caracterizados por análise química, difração de raios-X, análise térmica (DSC e TG), espectroscopia no infravermelho, medidas de área específica, microscopia eletrônica de varredura e microssonda eletrônica de raios X. Observou-se que a presença do cobre favorece a formação da magnetita mas não afeta a cristalinidade dos sólidos, de modo significativo. Ambos os dopantes melhoram o desempenho dos catalisadores: o cromo atua como estabilizador, enquanto o cobre aumenta a atividade intrínseca. Entretanto, este último favorece a sinterização, levando à formação de sólidos com baixas áreas superficiais. O efeito sinérgico desses dopantes é aumentar a atividade catalítica e a área superficial dos sólidos.Copper and chromium-doped magnetite was prepared to be used as catalysts, in the active phase, in the high temperature shift (HTS) reaction. Samples were produced by heating a mixed hydrate ferric oxyhydroxide (IHA) in the range of 150-400 °C and characterized by means of chemical analysis, X-ray diffraction, thermal analysis (DSC and TG), infrared spectroscopy, surface area measurements, scanning electron microscopy and X-ray microanalysis. It was found that copper favors magnetite formation but does not affect significantly the crystallinity of the solids. Both chromium and copper improve the performance of the catalysts towards the HTS reaction: chromium acts as a stabilizer whereas copper increases the intrinsic activity. However, copper favors sinterization leading to solids with low surface areas. The increase in the catalytic activity and in the surface area of the solids reflects the synergy of these dopants.

Redução catalítica seletiva de óxidos de nitrogênio sobre hematita contendo cobre

“…Amostras: H = hematita; HSC1 = hematita impregnada com solução 1 mol L es sulfato e cobre levou a um aumento desse parâmetro, no caso da amostra contendo o teor mais baixo de cobre na superfície e a uma diminuição, no material contendo maior quantidade desse metal na superfície. O primeiro efeito pode ser atribuído à presença de espécies sulfato, na rede da hematita, criando tensões e favorecendo a formação de partículas menores pois, dessa forma, a razão tensão/superfície é diminuída 22 . O segundo efeito pode ser explicado admitindo-se a presença de agregados de sulfato de cobre com pobre organização estrutural, não detectáveis por difração de raios X, que bloqueiam os poros do sólido e diminuem a área superficial especifica, em concordância com trabalhos anteriores 14 .…”

Double bed reactor for the simultaneous steam reforming of ethanol and water gas shift reactions

“…In the case of Fe 2 O 3 /Cr 2 O 3 , the real composition agrees very well with that given by the catalyst supplier. The iron-containing phase (88%) is the main active component of the catalyst, while copper is incorporated (3%) to increase the intrinsic activity and chromium (9%) to act as a stabilizer [13].…”

Novel solvent free liquid-phase oxidation of β-pinene over heterogeneous catalysts based on Fe3−xMxO4 (M=Co and Mn)

“…High combined selectivity of up to 95% for trans-pinocarveol (2), pinocarvone (3), myrtenol (4) and myrtenal (5) has been achieved, with neither epoxide nor corresponding glycol derivatives being detected in the reaction mixtures (Scheme 1). In addition, small amounts of numerous unidentified oxygenated products have been observed.…”

“…Iron can be easily replaced in the magnetite structure by various other cations maintaining the spinel framework [3][4][5][6], and this can strongly affects the physico-chemical behavior of the resulting solid. Incorporation of transition metals such as Ni, Cu [7], Mn [4] or Co [3] in the spinel lattice can significantly modify the redox properties of ferrites and influences their stability.…”