Reformado de metano con CO2 sobre óxidos mixtos Ni-Mg-Al-Ce derivados de hidrotalcitas : Efecto de la relación Mg/Ni

ABSTRACT: Ni-Ce/Mg-Al catalysts were obtained by means of the hydrotalcite reconstruction method in the presence of [Ce(EDTA)]-complex. The effect of the Mg/Ni ratio was studied when the mixed oxide was reconstructed with 3 wt. % Ce loadings. The materials were characterized by X-Ray Diffraction (XR...

Full description

Autores:
Daza, Carlos Enrique
Mondragón Pérez, Fanor
Moreno, Sonia
Molina, Rafael A.
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2011
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/5462
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Compuesto químico
Chemical compounds
Cerio
Cerium
Gas de síntesis
Synthesis gases
Hidrotalcita
Reformado de metano
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description ABSTRACT: Ni-Ce/Mg-Al catalysts were obtained by means of the hydrotalcite reconstruction method in the presence of [Ce(EDTA)]-complex. The effect of the Mg/Ni ratio was studied when the mixed oxide was reconstructed with 3 wt. % Ce loadings. The materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Thermal-Gravimetric Analysis (TGA), Temperature-Programmed Reduction (TPR-H2), Temperature-Programmed Oxidation (TPO) and CO2 Temperature-Programmed Desorption (TPD-CO2). The reduced catalysts were tested in CO2 reforming of methane under two operation regimens:i) reaction between 500 to 800ºC using volumetric ratios of CH4/CO2/Ar=5/5/40 and, ii) isothermal reaction at 700ºC using volumetric ratios of CH4/CO2=18/22 without diluent gas. The solids showed strong basiccharacteristics and high Ni-surface interactions which determined their catalytic performance. Catalysts with Mg/Ni molar ratios of 2 and 4 showed high CH4 and CO2 conversions with H2/CO molar ratios between 0.7 and 1.1 without coke formation under severe isothermal reaction conditions. The yields and activities were higher when reduction increased.
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The reduced catalysts were tested in CO2 reforming of methane under two operation regimens:i) reaction between 500 to 800ºC using volumetric ratios of CH4/CO2/Ar=5/5/40 and, ii) isothermal reaction at 700ºC using volumetric ratios of CH4/CO2=18/22 without diluent gas. The solids showed strong basiccharacteristics and high Ni-surface interactions which determined their catalytic performance. Catalysts with Mg/Ni molar ratios of 2 and 4 showed high CH4 and CO2 conversions with H2/CO molar ratios between 0.7 and 1.1 without coke formation under severe isothermal reaction conditions. The yields and activities were higher when reduction increased.RESUMEN: Se prepararon catalizadores Ni-Ce/Mg-Al por el método de reconstrucción de hidrotalcitas en presencia del complejo [Ce(EDTA)]-. Se estudió el efecto de la relación molar Mg/Ni cuando el óxido mixto fue reconstruido con cargas del 3% en peso de Ce. Los materiales fueron caracterizados por análisis químico elemental, Difracción de Rayos X (DRX), Análisis TermoGravimétrico (TGA), Reducción a Temperatura Programada (TPR-H2), Oxidación a Temperatura Programada (TPO) y Desorción a Temperatura Programada de CO2 (TPD-CO2). Los catalizadores reducidos fueron empleados en el reformado de metano con CO2 bajo dos regímenes de operación: i) reacción entre 500 y 800ºC empleando relaciones en volumen de CH4/CO2/Ar=5/5/40 y, ii) reacciónisotérmica a 700ºC empleando relaciones en volumen de CH4 /CO2=18/22 sin gas diluyente. Los sólidos presentaron características básicas fuertes y altas interacciones Ni-superficie que determinaron sus propiedades catalíticas. Los catalizadores con relaciones molares Mg/Ni iguales a 2 y 4 presentaron altas conversiones de CH4 y CO2 obteniéndose relaciones molares H2/CO entre 0,7 y 1,1 sin formación de coque bajo condiciones drásticas de reacción isotérmica. Las actividades y selectividades de los catalizadores fueron mayores cuando los grados de reducción del sólido se incrementaron.COL0033319COL0008138COL0015393application/pdfspaUniversidad de Antioquia, Facultad de IngenieríaMedellín, Colombiahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Reformado de metano con CO2 sobre óxidos mixtos Ni-Mg-Al-Ce derivados de hidrotalcitas : Efecto de la relación Mg/NiCO2 reforming of methane over Ni-Mg-Al-Ce mixed oxides derived from hydrotalcites : Mg/Ni ratio effectArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionCompuesto químicoChemical compoundsCerioCeriumGas de síntesisSynthesis gasesHidrotalcitaReformado de metanohttp://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_be83d79ahttp://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept138Rev. 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