Preparation and characterization of high-performance Ni-based core–shell catalyst for ethanol steam reforming

Moraes, Tamara Siqueira; Bergamaschi, Vanderlei S.; Ferreira, João Cardoso; Spinacé, Estevam V.

doi:10.1007/s10853-022-06969-4

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“…Sol-gel hydrotalcites form nanocapsules [14,31,34] (2-12 nm) that collapse into nanospheroidal oxides (2-20 nm). [76,77] HRTEM images for NiMgAl Sg , mixed oxide from sol-gel hydrotalcites, and exhausted catalyst are shown in Figures 8a-8i.…”

Section: Sem-tem Microscopy Analysis For Sol-gel Hydrotalcite Mixed O...mentioning

confidence: 99%

Enhancing Catalytic Performance with Sol‐Gel Hydrotalcite‐Derived Nickel Oxide Catalysts for Dry Reforming of Methane: An Examination on Reactivity and Coke Formation

Gonzalez Caranton,

Stavale,

Annese

et al. 2023

ChemCatChem

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Hydrotalcite‐based materials are preferred as catalysts due to their versatility and easiness of their synthesis. This work studies supported nickel catalysts made from hydrotalcites through sol‐gel synthesis, Ni‐EDTA impregnation, and coprecipitation. The synthetized hydrotalcites present nanocapsular morphology and dispersed nickel nano‐oxide particles after calcination at 500 °C. The catalysts were evaluated at 600 °C and 800 °C for 8 hours and demonstrated high conversions and varying yields, with sol‐gel oxide catalysts (SgOxMix) showing the best performance with the highest reactivity and controlled coke formation at 800 °C after 14 hours of testing. The mixed oxide morphology promotes electronic effects and inhibits carbon encapsulation of metallic particles. Principal component analysis was performed to explain fluctuations in the reaction pathway.

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Section: Sem-tem Microscopy Analysis For Sol-gel Hydrotalcite Mixed O...mentioning

confidence: 99%

Enhancing Catalytic Performance with Sol‐Gel Hydrotalcite‐Derived Nickel Oxide Catalysts for Dry Reforming of Methane: An Examination on Reactivity and Coke Formation

Gonzalez Caranton,

Stavale,

Annese

et al. 2023

ChemCatChem

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“…Os reagentes e os produtos da reação foram analisados por cromatógrafo gasoso (Agilent 7890A), equipado com detector de condutividade térmica (TCD) e detector de ionização de chama (FID) conectados em série [198].…”

Section: Decomposição Do Etanol (De) E Reforma a Vapor (Rv)unclassified

Desenvolvimento de célula a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária a etanol direto com camada catalítica à base de céria

Tabuti

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Gostaria de agradecer ao meu orientador Prof. Dr. Fabio Coral Fonseca por todo seu apoio, conselhos e tempo despedido que foram fundamentais para condução e conclusão deste trabalho. Gostaria de agradecer à Prof. Dra. Dolores Ribeiro Ricci Lazar e ao Prof. Dr. Daniel Zanetti di Florio que me acompanharam e deram importantes contribuições para o desenvolvimento deste trabalho. Gostaria de agradecer ao Prof. Dr. José Fernando Queiruga Rey e ao Prof. Dr. Leandro da Conceição que deram importantes contribuições para a finalização deste trabalho. Gostaria de agradecer ao IPEN -Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares e aos seus funcionários cujas instalações permitiram a realização dos experimentos e testes empreendidos. Também gostaria de expressar minha consideração e apreço pelo apoio e incentivo aos meus colegas de trabalho e estudantes do CECCO -Centro de Células a Combustível. E aos meus pais, esposa e família minha gostaria de expressar minha profunda gratidão. vi RESUMO Desenvolvimento de célula a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária a etanol direto com camada catalítica à base de céria.As células a combustível de óxidos sólidos (SOFC) apresentam diversas vantagens com relação a dispositivos tradicionais geradores de energia, inclusive se comparadas a outros tipos de célula a combustível. Entre as principais características das SOFC destacam-se: elevada eficiência de conversão, descentralização da produção de energia, possibilidade de uso de combustíveis diversos como gás natural e etanolque são estratégicos para Brasil -e a baixa emissão de poluentes. Entretanto, existem várias barreiras a serem superadas para a difusão dessa tecnologia. Entre elas, a alta temperatura de operação da célula -que resulta em vários problemas para montagem e operação de um sistema de potência elevando o custo do sistema -e a desativação da célula devido à deposição de carbono na superfície do anodo de níquel quando a célula é alimentada com hidrocarbonetos. Muitas pesquisas têm buscado superar estes problemas garantindo a estabilidade da SOFC. A estratégia escolhida para se tentar solucionar esse problema é a utilização de componentes anódicos ativos para reforma catalítica do combustível, associado a um processo de reforma interna do combustível, fornecendo H 2 e CO, passíveis de oxidação eletroquímica .Desta maneira, este trabalho de doutoramento aborda estes dois aspectos: (I) baixar a temperatura de operação da célula para temperaturas intermediárias, ou seja, de 850 °C para 600 °C e (II) utilização direta do etanol como combustível pelo processo de reforma interna. São apresentados os resultados de testes de células operando com etanol direto em alta temperatura e resultados de células suportadas no anodo com camadas catalíticas -sem a presença de metais preciososoperando com etanol direto em temperaturas intermediárias. São descritos os procedimentos para fabricação da célula suportada no eletrólito e para preparação e aplicação das suspensões utilizadas nas diferentes camadas da célula. Também são...

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Enhancing Bio-Ethanol conversion to renewable H2 via Ethanol Steam Reforming over a highly porous “one-pot” nickel and molybdenum carbide-based catalyst

Barreto,

Pimenta,

dos Santos

et al. 2024

Biomass and Bioenergy

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Preparation and characterization of high-performance Ni-based core–shell catalyst for ethanol steam reforming

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Enhancing Catalytic Performance with Sol‐Gel Hydrotalcite‐Derived Nickel Oxide Catalysts for Dry Reforming of Methane: An Examination on Reactivity and Coke Formation

Enhancing Catalytic Performance with Sol‐Gel Hydrotalcite‐Derived Nickel Oxide Catalysts for Dry Reforming of Methane: An Examination on Reactivity and Coke Formation

Desenvolvimento de célula a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária a etanol direto com camada catalítica à base de céria

Enhancing Bio-Ethanol conversion to renewable H2 via Ethanol Steam Reforming over a highly porous “one-pot” nickel and molybdenum carbide-based catalyst

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