Nano-catalizadores de Ni-Cu/Ce0,9Zr0,1O2 para la oxidación de metano

TOSCANI L.M.; M.G. ZIMICZ; LARRONDO S.A.

Santa Fe

Congreso; XXIII Congreso Iberoamericano de Catálisis; 2012

La oxidación parcial catalítica de metano (OPCM) se ha convertido en objeto de numerosas investigaciones para la producción de gas de síntesis, principalmente por las ventajas que presenta frente al reformado con vapor de agua [1]. Asimismo, su estudio ha despertado gran interés para su aplicación en celdas de combustible de óxido sólido (SOFCs) operadas con hidrocarburos. En particular, el desarrollo de materiales para ánodos de SOFCs que operen a temperaturas entre 600 y 800°C, requiere de sólidos altamente activos y selectivos para la OPCM. A su vez, es necesario que los catalizadores posean una buena conductividad iónica y electrónica para garantizar el buen funcionamiento de la celda. El catalizador NiO(60%m/m)/Ce0.9Zr0.1O2 (ZDC) ha resultado ser un muy buen material de ánodo para SOFCs de temperatura intermedia, debido a la presencia de cerio en su estructura que le confiere una alta reducibilidad y capacidad de almacenamiento de oxígeno, a la vez que una buena conductividad iónica, por reducción parcial del catión cerio [2-3]. En atmósferas reductoras, el NiO seconvierte en Ni°. Debido al alto contenido de Ni, que es necesario para proveer una buena conductividad electrónica al ánodo, se favorece la formación de compuestos carbonosos cuando este es operado con metano. El objetivo del presente estudio es analizar el efecto del reemplazo parcial y total del Ni como fase metálica conductora en los materiales de ánodos de SOFCs. Se analiza, entonces el comportamiento catalítico de catalizadores de Ni-Cu/ Ce0.9Zr0.1O2 en atmósferas con exceso de metano, la condición predominante en el ánodo de la SOFC.