Rare earth-first-row transition metal perovskites as catalysts for the autothermal reforming of hydrocarbon fuels to generate hydrogen☆

Mawdsley, Jennifer R.; Krause, Theodore

doi:10.1016/j.apcata.2007.10.018

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“…Tanto os cátions no sítio A quanto no B podem ser substituído por diferentes cátions, A' e B', melhorando a estabilidade estrutural da perovsquita e introduzindo defeitos estruturais (vacâncias de oxigênio) e eletrônicos. A substituição parcial do cátion no sítio A por um íon de valência diferente mostrou infl uenciar a atividade catalítica por estabilizar o cátion no sítio B em estados de oxidações incomuns [6]. …”

Section: Introductionunclassified

“…Este material é bem conhecido por ser uma perovsquita romboédrica, que apresenta um caráter metálico abaixo de 4,2 K. As propriedades elétricas e magnéticas destes óxidos são regidas pelos efeitos de correlação eletrônica forte [5]. Uma característica interessante desses óxidos mistos é que a sua atividade catalítica pode ser altamente melhorada pela substituição parcial nos sítios A e/ou B, com apenas pequenas mudanças na estrutura média [4,6]. Tanto os cátions no sítio A quanto no B podem ser substituído por diferentes cátions, A' e B', melhorando a estabilidade estrutural da perovsquita e introduzindo defeitos estruturais (vacâncias de oxigênio) e eletrônicos.…”

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Estudo da influência das condições de síntese do método dos precursores poliméricos na formação de perovsquitas do tipo LaNiO3

et al. 2011

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INTRODUÇÃONos últimos anos, várias pesquisas têm sido focadas no desenvolvimento de novas rotas para a síntese de óxidos do tipo perovsquitas, a fi m de controlar a morfologia do produto fi nal e a pureza da fase desejada. Estes esforços são conseqüências das perovsquitas serem consideradas materiais estratégicos de interesse mundial, devido as suas interessantes propriedades, tais como ferroelétricas, magnéticas, eletrônicas, ópticas e catalíticas, dentre outras. Perovsquitas são óxidos mistos com fórmula geral ABO 3 , em que o cátion no sítio A é uma terra rara e/ ou alcalino terroso e o cátion no sítio B é um metal de transição 3d, no estado oxidação +3 [1][2][3][4].LaNiO 3 pertence ao grupo de materiais com estrutura perovsquita, mostra caráter metálico, que é bastante incomum em óxidos, e é bem conhecido como um óxido bom condutor de eletricidade aplicado como material de elétrodo em dispositivos eletrônicos [3,5]. Este material é bem conhecido por ser uma perovsquita romboédrica, que apresenta um caráter metálico abaixo de 4,2 K. As propriedades elétricas e magnéticas destes óxidos são regidas pelos efeitos de correlação eletrônica forte [5]. Uma característica interessante desses óxidos mistos é que a sua atividade catalítica pode ser altamente melhorada pela substituição parcial nos sítios A e/ou B, com apenas pequenas mudanças na estrutura média [4,6]. Tanto os cátions no sítio A quanto no B podem ser substituído por diferentes cátions, A' e B', melhorando a estabilidade estrutural da perovsquita e introduzindo defeitos estruturais (vacâncias de oxigênio) e eletrônicos. A substituição parcial do cátion no sítio A por um íon de valência diferente mostrou infl uenciar a atividade catalítica por estabilizar o cátion no sítio B em estados de oxidações incomuns [6]. ResumoA perovsquita do tipo LaNiO 3 é um material que exibe aplicações em diversas áreas como catálise, óptica, células a combustível de óxido sólido, etc.. Neste trabalho, a otimização da síntese de perovsquitas do tipo LaNiO 3 foi feita pelo método dos precursores poliméricos, modifi cando as razões metal/ácido cítrico e etilenoglicol/ácido cítrico. Em geral, as propriedades destes materiais variam com a composição e com o método de síntese. Os materiais sintetizados foram caracterizados por difração de raios X, análise termogravimétrica e espectroscopia de infravermelho. As perovsquitas com razões metal/ácido cítrico (1,0/1,0) e etilenoglicol/ácido cítrico (60/40) apresentaram melhores resultados em relação à obtenção da fase perovsquita monofásica. Palavras-chave: LaNiO 3 , infl uência da condição de síntese, método dos precursores poliméricos. Abstract

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Section: Introductionunclassified

unclassified

Estudo da influência das condições de síntese do método dos precursores poliméricos na formação de perovsquitas do tipo LaNiO3

et al. 2011

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“…At present, the state-of-the-art ATR catalysts consist of the following materials: Ni catalysts on thermally stable supports, group VIII noble metals (Pt, Ru, and Rh) supported onto various high surface area oxide substrates, catalysts with a perovskite structure ABO 3 [33][34][35][36], carbides of group VI metals [37,38], (noble) metal substituted pyrochlores A 2 B 2 O 7 [39,40], and alumina supported catalysts containing nickel and uranium oxides (developed at BIC), with high activity and stability and a decrease in coke formation [41][42][43]. Commercial catalysts for both authotermal reforming (ATR) and steam methane reforming (SMR) are based on nickel with differences on the support.…”

Section: Catalystmentioning

confidence: 99%

Process Intensification in Fuel Cell CHP Systems, the ReforCELL Project

et al. 2016

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This paper reports the findings of a FP7/FCH JU project (ReforCELL) that developed materials (catalysts and membranes) and an advance autothermal membrane reformer for a micro Combined Heat and Power (CHP) system of 5 kWel based on a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). In this project, an active, stable and selective catalyst was developed for the reactions of interest and its production was scaled up to kg scale (TRL5 (TRL: Technology Readiness Level)). Simultaneously, new membranes for gas separation were developed. In particular, dense supported thin palladium-based membranes were developed for hydrogen separation from reactive mixtures. These membranes were successfully scaled up to TRL4 and used in lab-scale reactors for fluidized bed steam methane reforming (SMR) and autothermal reforming (ATR) and in a prototype reactor for ATR. Suitable sealing techniques able to integrate the different membranes in lab-scale and prototype reactors were also developed. The project also addressed the design and optimization of the subcomponents (BoP) for the integration of the membrane reformer to the fuel cell system.

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“…Both the A-site and B-site cations can be partially substituted with different cations, A and B (A 1−x A x B 1−y B y O 3±d ), to improve the structural stability of the perovskite and to introduce structural and electronic defects. Partial substitution of the A-site cation, where the valence of the A is different from that of A ion, has been shown to influence the catalytic activity by stabilizing the B-site cation in unusual oxidation states and by introducing structural defects, such as oxygen vacancies [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…As catalysts, the B-site cation is considered to be responsible for the catalytic activity while the A-site cation is considered to be responsible for thermal stability [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of Cobalt and Nickel Substitution οn Physical Properties of Perovskite Type Oxides Prepared by the Sol-Gel Citrate Method

2012

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In this study, lanthanum and Co-, Ni-based oxides at different compositions were prepared by the sol-gel citrate method. Ammonium carbonate and citric acid were used as complexing agent and solvent. The oxides were characterized by scanning electron microscopy-energy-dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, and the Brunauer-Emmett-Teller method. Surface area analysis was carried out and the effects of substitution of cobalt and nickel on the physical properties of the synthesized oxides were investigated.

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Rare earth-first-row transition metal perovskites as catalysts for the autothermal reforming of hydrocarbon fuels to generate hydrogen☆

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Estudo da influência das condições de síntese do método dos precursores poliméricos na formação de perovsquitas do tipo LaNiO3

Estudo da influência das condições de síntese do método dos precursores poliméricos na formação de perovsquitas do tipo LaNiO3

Process Intensification in Fuel Cell CHP Systems, the ReforCELL Project

Effects of Cobalt and Nickel Substitution οn Physical Properties of Perovskite Type Oxides Prepared by the Sol-Gel Citrate Method

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