Oxidación preferencial de CO sobre catalizadores de Au/CeO₂

Abstract

los resultados obtenidos durante la PROX de CO sobre 35 Au/CeO 2 (este trabajo) y Au/Fe 2 O 3 (Hutchings et al.[39]) 3.2. Resumen de las características texturales de los catalizadores Au/CeO 2 37 3.3 Resumen de los resultados obtenidos por DRX 42 3.4 Resultados de la desconvolución de los Espectros de Raman 46 3.5 Consumo de H 2 de los catalizadores Au/CeO 2 53 A.1 Propiedades fisicoquímicas de Au [74, 75] 63 B.1 Propiedades de formación de los compuestos que intervienen en PROX-CO 67 [76] B.2 Propiedades de las reacciones involucradas en la PROX-CO 68

Estudio de desactivación de catalizadores de Au/CeO₂ durante la oxidación preferencial de CO (PROX) a tiempos largos

“…Los estudios mencionados anteriormente se han realizado bajo diferentes condiciones de reacción, por lo que es difícil hacer una comparación en cuanto a la conversión y selectividad que se obtiene en PROX y tener un consenso sobre los aspectos que provocan dicha actividad. En la tabla 1.1 se muestra un resumen los resultados reportados; como se puede observar en los catalizadores que tiene contenido de Au menor al 0.5% y utilizan como soporte CeO2 [13,27,28,42], tienen mayor actividad en comparación de los otros catalizadores que tiene un mayor contenido, a pesar de que la conversión reportada sea muy alta y en estos catalizadores se logra obtener una selectividad mayor al 50% hacia la formación de CO2. Además, en esta tabla se puede observar que se utilizan tiempos espaciales diferentes (W/Fco), lo que indica que algunos autores [1, 18, 31 -35], están manejando una gran cantidad de catalizador para lograr una alta actividad provocando que la conversión se incremente hacia la formación de CO2 [13,33,41].…”

“…En la tabla 1.1 se muestra un resumen los resultados reportados; como se puede observar en los catalizadores que tiene contenido de Au menor al 0.5% y utilizan como soporte CeO2 [13,27,28,42], tienen mayor actividad en comparación de los otros catalizadores que tiene un mayor contenido, a pesar de que la conversión reportada sea muy alta y en estos catalizadores se logra obtener una selectividad mayor al 50% hacia la formación de CO2. Además, en esta tabla se puede observar que se utilizan tiempos espaciales diferentes (W/Fco), lo que indica que algunos autores [1, 18, 31 -35], están manejando una gran cantidad de catalizador para lograr una alta actividad provocando que la conversión se incremente hacia la formación de CO2 [13,33,41]. En la literatura se han mencionado como posibles causas de pérdida de actividad el bloqueo de sitios activos [33,42], competencia por sitios activos entre H2O y CO2 [4,13], formación de carbonatos [16,19,43,44], entre otras.…”

“…Además, en esta tabla se puede observar que se utilizan tiempos espaciales diferentes (W/Fco), lo que indica que algunos autores [1, 18, 31 -35], están manejando una gran cantidad de catalizador para lograr una alta actividad provocando que la conversión se incremente hacia la formación de CO2 [13,33,41]. En la literatura se han mencionado como posibles causas de pérdida de actividad el bloqueo de sitios activos [33,42], competencia por sitios activos entre H2O y CO2 [4,13], formación de carbonatos [16,19,43,44], entre otras. Sin embargo, otros autores infieren que la presencia de CO2 y H2O no es la causa de la pérdida de actividad de los catalizadores, sino el cambio de especies de Au n+ presentes en el catalizador [3,40].…”

“…En la figura 3.1, se tiene la actividad de los diferentes catalizadores en la oxidación de CO en función de la temperatura, las condiciones de reacción se tomaron del trabajo realizado previamente en [13], en donde se puede observar que la actividad de los catalizadores soportados γ-Al2O3, HMS y Ce-HMS [25], presentan una menor actividad en comparación de Au/Ce/HMS debido a que la ceria es un óxido reducible capaz de aportar oxígeno a la reacción a través de su mecanismo redox, a diferencia de HMS que es un material inerte que sólo favorece la dispersión del metal, al igual que γ-Al2O3. En el caso de Ce-HMS, los iones Ce se encuentra en la red del HMS y su efecto en la oxidación de CO es limitado.…”

“…[6] Para disminuir la concentración de CO, se propuso utilizar dos reactores, después del reformado; en el primero se lleva a cabo la reacción de desplazamiento vapor-agua (WGS, por sus siglas en ingles), en donde se elimina el 99% del CO, esto debido a las limitaciones termodinámicas del proceso [4,[8][9][10][11]. 13] comparado con la metanación, la adsorción, el uso de membranas, etc., para lograr que la concentración de CO esté por debajo de 100 ppm, valor máximo que tolera el ánodo de las PEMFC [1,4,8,9,11,13].…”