Estudio Raman in situ de la reacción de COPrOx sobre catalizadores de CoCeO2 y MnCoCeOx

LETICIA GÓMEZ; JOHN MUNERA; BRENDA SOLIER; EDUARDO E. MIRÓ; ALICIA BOIX

Medellin

Congreso; CICAT 2014; 2014

El hidrógeno producido a partir del reformado de hidrocarburos es luego purificado utilizando la reacción del gas de agua (RGA), donde se reduce el contenido de CO. Sin embargo es necesario disminuir su concentración a menos de 10 ppm para que la corriente de H2 pueda alimentar celdas de combustible (PEM). La reacción de oxidación preferencial de CO constituye uno de los métodos más adecuados para purificar corrientes de hidrógeno y los óxidos de metales de transición integran uno de los grupos de catalizadores más activos y estables para dicha reacción. Para tal fin, en este trabajo se prepararon catalizadores CoCeOx y MnCoCeOx con 10% p/p de Co, mediante co‐precipitación de los óxidos a partir de sus sales precursoras. Los catalizadores CoCeOx y MnCoCeOx (Mn:Co=1/4) resultaron muy activos y selectivos en la reacción de oxidación preferencial de CO a baja temperatura. Además, con el objetivo de profundizar acerca del mecanismo de la reacción, se llevó a cabo un estudio de Raman in situ, el cual, bajo las mismas condiciones de reacción permitió demostrar que las especies activas para la reacción Co3O4 y CeO2 no sufría cambios a temperaturas de reacción en las que se alcanza la máxima conversión (150 a 200°C). Se comprobó que la reducción del Co3O4 ocurrió por encima de 350°C, en coincidencia con los resultados de TPR. El agregado de Mn permitió ampliar el intervalo de temperatura (150‐200 °C) de máxima conversión de CO, mejorando las propiedades redox del Co. El estudio con XPS sugiere el enriquecimiento superficial con especies Co+3 en coexistencia con el par Mn4+‐ Mn3+.