Síntese e caracterização de perovskitas do tipo LaNi1-xCu xO3 para a purificação de hidrogênio para PaCOS

Abstract

RESUMONeste trabalho, foram estudados sólidos do tipo LaNi1-xCuxO3 (x = 0,0; 0,3 e 0,5), com estrutura perovskita, visando a desenvolver catalisadores destinados à produção de hidrogênio de alta pureza na reforma interna de células a combustível de óxido sólido (SOFC). Observou-se que as condições experimentais usadas na preparação favoreceram a incorporação quantitativa dos cátions ao precursor e a formação dos sólidos com estrutura perovskita. Esses materiais mostraram diferentes propriedades redutoras e a presença do cobre favoreceu a estabilidade da estrutura perovskita. As propriedades catalíticas das amostras obtidas foram avaliadas na reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d`água (WGSR, water gas shift reaction), uma etapa importante de purificação do hidrogênio, no processo de reforma de hidrocarbonetos. Os resultados mostraram que os catalisadores são promissores para esta reação, apresentando atividade muito superior à de um catalisador comercial de óxido de ferro contendo cromo e cobre; isto foi atribuído à tendência das amostras em favorecer o mecanismo adsortivo, provavelmente decorrente de uma alta mobilidade dos oxigênios da rede cristalina. O valor mais elevado de atividade catalítica foi apresentado pela Amostra LaNi0,5Cu0,5O3, considerada o catalisador de melhor desempenho.Palavras-chave: Perovskita, produção de hidrogênio, conversão de CO, níquel e cobre. ABSTRACTLaNi 1-x Cu x O 3 (x = 0.0, 0.3 and 0.5) type solids with perovskite structure were studied in this work aiming to develop catalysts for the production of high pure hydrogen in the internal reforming of solid oxide fuel cells (SOFC). It was observed that the experimental conditions used for preparing the samples favored the quantitative incorporation of cations in the precursor and the formation of solids with perovskite structure. These materials showed different reducing properties and the copper presence favored the stability of the perovskite structure. The catalytic properties of the samples were evaluated in water gas shift reaction (WGSR), an important step for purifying hydrogen in the process of hydrocarbons reforming. The results showed that the catalysts are promising for the reaction, showing much higher activities than a iron oxidebased commercial catalyst containing chromium and copper; This was assigned to the tendency of the samples in favoring the adsorptive mechanism, probably due to a high mobility of oxygen in the crystalline lattice. The highest value of catalytic activity was shown by the LaNi 0.5 Cu 0.5 O 3 sample, the catalyst with the best performance.

Effect of La 0.8 Sr 0.2 MnO 3 powder addition in the precursor solution on the properties of cathode films deposited by spray pyrolysis

“…The films were prepared using a suspension of 0.72 g of La 0.8 Sr 0.2 MnO 3 powder in 250 mL of a solution of salts (0.0125 mol.L -1 ). In preparing the LSM powder, the thermal decomposition of the amorphous citrate precursor method was used [20]. A stock solution (10 M) of lanthanum (La(NO 3 ) 3 ·6H 2 O), strontium (Sr(NO 3 ) 2 ) and manganese (Mn(NO 3 ) 2 ·4H 2 O) nitrates was prepared, using a molar ratio of 8:2:10.…”

Application of the Stainless Steel in the Hydrogen Generation as Fuel

“…8 O processo atual de produção de gás hidrogênio é realizado pela reforma do gás natural e pelo WGSR (Water Gas Shift Reaction), obtendo-se um gás de alta pureza, porém salienta-se que esses processos geram gás carbônico. 9 Outro processo comumente utilizado para a produção de gás hidrogênio é a eletrólise da água, utilizando uma solução eletrolítica alcalina (geralmente KOH), eletrodos de platina, em temperaturas acima de 50 ºC, o que diminui a vida útil dos eletrodos. 10 Outros elementos podem ser depositados juntamente com o níquel, para aumentar a rugosidade e a ação catalítica da reação de produção de hidrogênio, como molibdênio, enxofre, ferro.…”