Effect of chromium on magnetite formation

Rangel, María do Carmo; Sassaki, Regina Miyuki; Galembeck, Fernando

doi:10.1007/bf00814228

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“…However, due to the low amount of this dopant, as well as to the presence of sodium in solids, this effect was not noted. In all cases there was an endothermic peak below 150 °C due to the loss of volatile components 9,22 and an exothermic one around 320 °C, due to magnetite formation 9 . The thermograms of the chromium-doped IHA show, in addition, an exothermic peak around 244 °C, associated to dehydration 23 .…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 90%

“…The supernatant was analyzed for nitrate ions and the gel was washed and centrifuged again. After this, it was rinsed with 100 mL of 5% (w/v) ammonium acetate solution in order to promote acetate sorption on iron (III) hydroxide 9,10 and the resultant material was dried in an oven at 120 °C. The same procedure was followed to prepare samples with Fe/Cu = 35, by using an amount of 1.7427 g of copper nitrate.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…In a previous work 9 , we found that heating of chromium-doped iron (III) hydroxoacetate (IHA) is a convenient method to prepare chromium-doped magnetite, useful as catalysts for the HTS reaction. In the present paper, we continued these studies by using this method to produce the copper and chromium-doped magnetite.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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

Quadro¹,

Dias²,

Amorim³

et al. 1999

J. Braz. Chem. Soc.

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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.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 90%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

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

Quadro¹,

Dias²,

Amorim³

et al. 1999

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Observou-se a presença da hematita nos catalisadores novos, em concordância com estudos anteriores 5,9,12 22 . O outro pico é característico da formação de hematita 23 , em concordância com os resultados de difração de raios-X.…”

Section: Resultsunclassified

“…O termograma da amostra contendo apenas alumínio não apresentou picos na faixa de temperatura estudada, indicando a inexistência dos processos de redução e, portanto, o efeito desse metal em inibi-los. Todavia, não se pode descartar a possibilidade da ocorrência simultânea de processos endotérmicos e exotérmicos, inviabilizando sua detecção por DSC 27 . A curva do material contendo os dois dopantes mostrou o pico devido à formação da magnetita deslocado para temperaturas mais baixas, indicando que a presença simultânea do cobre e alumínio favorece ainda mais a redução da hematita à magnetita, em relação à amostra isenta de metais.…”

Section: Resultsunclassified

Efeito da temperatura no desempenho catalítico de óxidos de ferro contendo cobre e alumínio

Araújo¹,

Souza²,

Rangel³

et al. 2002

Quím. Nova

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Recebido em 28/7/00; aceito em 22/8/01 THE EFFECT OF TEMPERATURE ON THE CATALYTIC PERFORMANCE OF IRON OXIDE WITH COPPER AND ALUMINUM. Aluminum and copper doped hematite was evaluated in the high temperature shift (HTS) reaction at several temperatures in order to find catalysts that can work in different operational conditions. It was found that the catalysts work in kinetic regime in the range of 300-400 o C. Both copper and aluminum increases the activity and selectivity. Aluminum acts as textural promoter whereas copper acts as structural one. The most promising catalyst is that with both copper and aluminum which showed higher activity and selectivity than a commercial sample. This catalyst has the advantages of being non toxic and can work at low temperatures.Keywords: hydrogen production; iron oxides; CO conversion. INTRODUÇÃOA reforma de hidrocarbonetos, em presença de vapor, é a principal via de obtenção de hidrogênio de alta pureza, para diversas aplicações industriais, tais como síntese da amônia, reações de hidrogenação e reforma catalítica de nafta de petróleo 1 . Esse processo envolve diversas etapas, incluindo a conversão de monóxido a dióxido de carbono com vapor d'água, uma reação reversível e moderadamente exotérmica 2-4 :Em plantas industriais, essa reação remove o monóxido de carbono residual, em correntes gasosas provenientes da reforma do gás natural ou nafta de petróleo, que atua como veneno para o catalisador de síntese de amônia e diversos catalisadores metálicos, usados na hidrogenação 1,5 . Além disso, a reação contribui para o aumento da produção de hidrogênio . Em processos comerciais, a reação de HTS é conduzida sobre um leito catalítico de óxido de ferro contendo óxido de cromo, que atua como promotor textural, evitando a sinterização do catalisador, ao longo da sua vida útil 2,[5][6][7][8] . Recentemente, o cobre foi incluído na formulação desse sólido produzindo sistemas ainda mais ativos e seletivos 9-12 . Os catalisadores comerciais possuem uma série de vantagens como baixo custo, estabilidade térmica e resistência a venenos 5,13 . São comercializados na forma de hematita (a-Fe 2 O 3 ) e são reduzidos in situ para dar origem à magnetita (Fe 3 O 4 ), que é a fase ativa.No processo de redução, em plantas de amônia, utiliza-se normalmente o gás de processo constituído por uma mistura de cerca de 10%CO, 10%CO 2 , 60%H 2 e 20%N 2 , além de traços de metano e argônio, oriunda da reforma a vapor de gás natural ou de nafta de petróleo 3 . A reação de redução é altamente exotérmica e deve ser controlada, de modo a não danificar o reator ou o catalisador [3][4][5] . Em especial, deve-se evitar a formação de ferro metálico, que pode catalisar reações indesejáveis, como a produção de hidrocarbonetos, levando a uma diminuição da seletividade e à desativação do catalisador 4,5 . Em processos industriais, a redução é controlada pela injeção de grandes quantidades de vapor d'água ao sistema reacional que, todavia, leva a um aumento dos custos de operação 3 . Em virtude da demanda por tecnologi...

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Production and in situ transformation of hematite into magnetite from the thermal decomposition of iron nitrate or goethite mixed with biomass

Souza

Santos

Castro

et al. 2019

J Therm Anal Calorim

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Effect of chromium on magnetite formation

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

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

Efeito da temperatura no desempenho catalítico de óxidos de ferro contendo cobre e alumínio

Production and in situ transformation of hematite into magnetite from the thermal decomposition of iron nitrate or goethite mixed with biomass

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