Nanomateriales funcionales basados en CuO-NiO/CeO2-ZrO2 para celdas de combustible de óxido sólido

TOSCANI L.M.; ZIMICZ, M.G.; D.G. LAMAS; LARRONDO S.A.

La Plata

Congreso; Y-TEC Nano 2018; 2018

Y-TEC

El desarrollo de celdas de combustible de óxido sólido que operen a temperatura intermedia (IT-SOFCs) ha despertado el interés en la investigación en el área de materiales cerámicos que presenten elevada resistencia a la formación de carbono cuando se utilizan hidrocarburos como combustibles. En este contexto, el objetivo del presente trabajo es el estudio del efecto del agregado de CuO en la reducibilidad y actividad para la oxidación parcial catalítica de metano del material de ánodo de composición NiO (60%m/m)/Ce0,9Zr0,1O2 (NiO/ZDC). Se utilizó la técnica de espectroscopía de absorción XANES in-situ para evaluar el estado de oxidación de los cationes de cerio, níquel y cobre durante los ensayos de reducción en atmósfera de hidrógeno y durante los ensayos de actividad catalítica para la oxidación parcial de metano. Los resultados mostraron que el agregado de CuO a la muestra NiO/ZDC permite disminuir la temperatura de inicio de la reducción en atmósfera de H2 diluido. Asimismo, se estudió el efecto del soporte cerámico de CeO2-ZrO2 y el efecto de la temperatura de calcinación del material en la cinética de reducción del óxido, pudiéndose observar una marcada influencia del tamaño de cristalita (DNiO) en la activación del proceso de reducción (Figura 1). Finalmente, en los ensayos de oxidación parcial catalítica de metano se observó que el agregado de CuO permite mantener reducida la fase activa de Ni durante los ensayos de catálisis, lo cual es fundamental para mantener la actividad del catalizador. En la muestra de NiO/ZDC, se observó que la re-oxidación del metal ocurre a 750°C dando lugar a la desactivación parcial del catalizador.