Dehydrogenation of ethanol over copper catalysts on rice husk ash prepared by incipient wetness impregnation

Chang, Feg-Wen; Kuo, Wen-Yao; Lee, Kuen-Chan

doi:10.1016/s0926-860x(03)00050-4

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“…Muitos autores 11,25,27 relatam o papel do cobre como agente desidrogenante, assim como espécie intermediária no crescimento das cadeias de carbono formando produtos oxigenados, via reações com etanol. A formação de acetaldeído (Reação 5) provém da reação de desidrogenação do etanol, que é factível nas temperaturas usadas nos testes catalíticos.…”

Section: Testes Catalíticosunclassified

Produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor de etanol utilizando catalisadores Cu/Ni/gama-Al2o3

et al. 2007

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catalysts were prepared by an impregnation method with 2.5 or 5% wt of copper and 5 or 15% wt of nickel and applied in ethanol steam reforming. The catalysts were characterized by atomic absorption spectrophotometry, X-ray diffraction, temperature programmed reduction with hydrogen and nitrogen adsorption. The samples showed low crystallinity, with the presence of CuO and NiO, both as crystallites and in dispersed phase, as well as of NiO-Al 2 O 3 . The catalytic tests carried out at 400 o C, with a 3:1 water/ethanol molar ratio, indicated the 5Cu/5Ni/Al 2 O 3 catalyst as the most active for hydrogen production, with a hydrogen yield of 77% and ethanol conversion of 98%.Keywords: copper-nickel catalysts; ethanol steam reforming; hydrogen. INTRODUÇÃOOs combustíveis fósseis, como petróleo e carvão, além de submeterem os países à instabilidade de preços e gerarem resíduos que comprometem as condições ambientais, um dia estarão esgotados. Deste modo, torna-se atrativa a busca de rotas alternativas para geração de energia. Entre estas, destaca-se o uso de biomassa vegetal para produção de álcool e biodiesel. Estes podem ser usados diretamente em motores à combustão ou no caso do álcool, como fonte de hidrogênio para células a combustível, gerando energia elétrica 1 . A produção de hidrogênio através da reforma a vapor de hidrocarbonetos e álcoois 2 pode favorecer o uso deste gás como uma alternativa aos atuais combustíveis de origem fóssil, além de remover a dificuldade de estocagem e distribuição. A reforma a vapor do metanol tem sido amplamente estudada já há algum tempo 3,4 , enquanto que os estudos a respeito da reforma a vapor de etanol têm aumentado nos últimos anos [5][6][7] . O uso do etanol, obtido no Brasil, através da cana-de-açúcar, matéria-prima renovável, apresenta vantagens do ponto de vista ambiental, pois, não contribui com o aumento da concentração de CO 2 na atmosfera, tendo em vista que todo o CO 2 produzido ao longo do processo de geração de hidrogênio é, posteriormente, consumido na renovação da safra.Os catalisadores de cobre e níquel suportados em alumina têm mostrado atividade e seletividade apropriadas para a produção de hidrogênio através da reforma a vapor do etanol 6,[8][9][10] . Muitos pesquisadores têm sugerido que catalisadores contendo cobre favorecem a desidrogenação de etanol a acetaldeído [11][12][13] , enquanto que os que contêm níquel favorecem a quebra da ligação carbono-carbono para formação de metano, monóxido de carbono e hidrogênio 7 . Assim, em função de possíveis interações entre cobre e níquel, que podem influenciar a atividade catalítica, este trabalho teve por objetivo o estudo da preparação e caracterização de catalisadores de níquel e cobre sobre alumina em diferentes teores e ordem de adição dos metais, bem como a avaliação catalítica dos mesmos na reação de reforma a vapor de etanol. PARTE EXPERIMENTAL Preparação dos catalisadores

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Section: Testes Catalíticosunclassified

Produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor de etanol utilizando catalisadores Cu/Ni/gama-Al2o3

et al. 2007

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“…The approach, based on green chemistry, employs renewable resources (Ruppert et al, 2012). Copper-based catalysts have been successfully employed for the selective conversion of ethanol to ethyl acetate or acetaldehyde (Chang et al, 2003;Volanti et al, 2011). The best results for selective conversion of ethanol to ethyl acetate have been achieved with ZrO 2 -supported copper catalysts (Iwasa and Takezawa, 1991;Inui et al, 2002;Gaspar et al, 2010;Wang et al, 2010).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Understanding the active copper sites of Cu/ZrO2 catalyst applied to direct conversion of ethanol to ethyl acetate and hydrogen

Sato

Volanti²,

Nicácio³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…However, moderating the acidity could reduce coke formation and enhance the steadystate catalytic activity of HZSM-5. Another important pathway for ethanol decomposition is dehydrogenation to acetaldehyde and hydrogen, which is favored on basic [26] or metallic catalysts [27]. Chang et al reported that copper catalysts supported on rice husk ash displayed high catalytic activity and selectivity towards dehydrogenation products [27].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Another important pathway for ethanol decomposition is dehydrogenation to acetaldehyde and hydrogen, which is favored on basic [26] or metallic catalysts [27]. Chang et al reported that copper catalysts supported on rice husk ash displayed high catalytic activity and selectivity towards dehydrogenation products [27]. Much attention has been focused on preparing bifunctional catalysts with both acidic and basic sites in order to promote both dehydrogenation and dehydration reactions [28][29][30][31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Bioethanol Transformations Over Active Surface Sites Generated on Carbon Nanotubes or Carbon Nanofibers Materials

Almohalla¹,

Morales²,

Asedegbega–Nieto³

et al. 2014

TOCATJ

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Catalytic bioethanol transformations over carbon nanomaterials (nanofibers and nanotubes) have been evaluated at atmospheric pressure and in the temperature range of 473-773 K. The pristine carbon materials were compared with these samples after surface modification by introducing sulfonic groups. The specific activity for ethanol dehydrogenation, yielding acetaldehyde, increases with the surface graphitization degree for these materials. This suggests that some basic sites can be related with specific surface graphitic structures or with the conjugated basic sites produced after removing acidic oxygen surface groups. Concerning the dehydration reaction over sulfonated samples, it is observed that catalytic activities are related with the amount of incorporated sulfur species, as detected by the evolution of SO 2 in the Temperature programmed Desorption (TPD) as well as by the analysis of sulfur by X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS).

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Dehydrogenation of ethanol over copper catalysts on rice husk ash prepared by incipient wetness impregnation

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Produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor de etanol utilizando catalisadores Cu/Ni/gama-Al2o3

Produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor de etanol utilizando catalisadores Cu/Ni/gama-Al2o3

Understanding the active copper sites of Cu/ZrO2 catalyst applied to direct conversion of ethanol to ethyl acetate and hydrogen

Bioethanol Transformations Over Active Surface Sites Generated on Carbon Nanotubes or Carbon Nanofibers Materials

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