Propiedades de nuevos materiales compuestos de CeO2-Nb2O5 empleados en la purificación catalítica de hidrógeno

S. HERNANDEZ; S.E. COLLINS; A. BONIVARDI; J. J. DELGADOS; J. CARRASCO; V. GANDULIO

Santa Fe

Congreso; XXIII Congreso Iberoamericano de Catálisis; 2012

FISOCAT

El hidrógeno obtenido a partir de compuestos derivados de la biomasa, por ejemplo alcoholes, necesita ser purificado disminuyendo el nivel de CO a unas decenas de ppm, antes de su empleo en pilas de combustible. Para este fin, suelen utilizarse dos etapas de purificación que involucran la reacción de desplazamiento de gas de agua a baja temperatura (WGS) y la oxidación preferencial de CO, en las que los catalizadores basados en ceria han mostrado un buen desempeño. Para la reacción de WGS debe considerarse la posible desactivación por especies carbonatos y la capacidad redox de los catalizadores [1]. En particular, catalizadores de Pt/Nb2O5-CeO2 han mostrado ser más eficientes que Pt/ceria para dicha reacción [2], por lo que resulta necesario entender, en primera instancia, que propiedades del soporte pueden ser relevantes para comprender el funcionamiento de estos nuevos materiales. En este trabajo se prepararon óxidos combinados de ceria y niobia por coprecipitación e impregnación y se evaluaron sus propiedades ácido-base y redox. También, se utilizaron modelos teóricos de CeO2 y NbOx/CeO2 y se discute la estabilidad de las especies de niobia en función de su concentración, la presión parcial de oxígeno, y la temperatura. Para comparar la actividad catalítica del soporte en reacciones de oxidación, se calculó la energía de formación de vacancias de oxígeno (relacionada con la energía de la reacción).