EFECTO PROMOTOR DEL NÍQUEL EN LA REDUCCIÓN

M.G. ZIMICZ; S.A. LARRONDO; R.J. PRADO; D.G. LAMAS

Mar dle Plata

Congreso; 4° Congreso Nacional y 3° Iberoamericano Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía; 2011

Instituto de Energía y Desarrrollo Sustentable - CNEA

El desarrollo de catalizadores activos para la oxidación parcial de metano representa un gran desafío, ya que pueden ser utilizados para producir H2 de una forma más eficiente, y como materiales anódicos en celdas de combustible de óxido sólido de una cámara. Estas celdas operan en atmósferas deficientes en oxígeno y requieren electrodos altamente selectivos. La información sobre el comportamiento reductivo de un material es especialmente importante para los catalizadores de oxidación que entregan su oxígeno de red a la molécula a oxidar sufriendo una reducción, y subsecuentemente es oxidado por el oxígeno presente en la fase gaseosa recuperando su actividad. En este trabajo se presenta el estudio de la reducibilidad del óxido mixto Ce0.9Zr0.1O2 y del composite 60%NiO/Ce0.9Zr0.1O2, mediante las técnicas de reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopía de absorción de rayos-X cerca del borde de absorción (XANES) in situ, para el borde LIII del Ce. Ambos ensayos se llevaron a cabo utilizando una corriente de hidrógeno diluido (5% en He), y una rampa de temperatura de 10ºC/min. Los ensayos TPR evidenciaron un efecto sinérgico entre el NiO y el soporte. Se determinó que la temperatura de reducción del NiO puro es de 320°C, mientras que para el composite el pico de reducción del NiO se corre a una temperatura de aproximadamente 275°C, indicando que el soporte favorece la reducción del NiO. Además, la presencia del Ni facilita la reducción de los átomos de cerio ubicados en la superficie del soporte. Se obtuvo un excelente acuerdo entre los resultados obtenidos por la técnica tradicional de TPR y los estudios XANES in situ, pudiéndose obtener información valiosa sobre la evolución del estado de oxidación del Ce en función de la temperatura. Analizando la reducción isotérmica a 800ºC, se determinó que el Ni permite una cinética más rápida de la reducción del cerio.