Estudi de la reductibilitat de catalitzadors basats en cobalt i el seu comportament en la reacció de desplaçament de gas d'aigua de CO

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la universitat d'Udine, Itàlia, entre setembre i desembre del 2006.S'han caracteritzat mitjançant la reducció a temperatura programada i tests catalítics catalitzadors en pols basats en cobalt i supostats en òxid de zinc i monòlits ceràmics funcionaliltzats també amb cobalt i òxid de zinc. L'addició de promotors (manganès, crom i ferro ) als catalitzadors en pols, preparats per impregnació i precipitació, no afecta significativament ni la temperatura a la qual té lloc la reducció ni al percentatge global de reducció. En els cicles de reducció-oxidació sí que s'observen diferències entre el primer perfil de reducció i els següents, especialment en el cas de la mostra que té ferro com a promotor, on les diferències s'accentuen en cicles successius (fins al quart). S'ha evaluat l'activitat d'aquests catalitzadors en la reacció de desplaçament de gas d'aigua, obtenint uns resultats satisfactoris. Finalment s'han realitzat reduccions a temperatura programada i tests catalítics en la reacció de desplaçament de gas d'aigua amb monòlits funcionalitzats amb cobalt i òxid de zinc (en cap d'ells s'ha introduït promotors). El nivell de conversió assolit és menor que en el cas de catalitzadors en pols, fet que s'associa a la geometria d'aquests sistemes catalítics, però la relació CH4/CO2 és més favorable que en els catalitzadors en pols, el que els converteix en sistemes molt selectius.

Report for the scientific sojourn at the Udine University from September until Desember 2006. The work carried out has been useful to characterze powder catalysts based on ZnO-supported cobalt catalysts and coated ceramic monoliths with cobalt and zinc oxide. Temperature programmed reduction and catalytic tests under water gas shift reaction coditions have been conducted. Addition of promoters (manganes, chrom and iron) to the powder catalysts prepared using impregnation or precipitation method doesn't have a significant effect on the temperature of reduction, nor to the global percentage of reduction. When reduction-oxidation cycles are done, there are differences between the first and the second reduction profile. Specially when there is iron as a promoter, in this case reduction profiles change till the fourth cycle. Catalytic behavior under water gas shift reaction conditions are evaluated. For Mn-promoted catalysts prepared by impregnation, CH4/CO2 ratios are lower, that points out a better selectivity for the process. Finally, temperature programmed reduction and catalytic tests under water gas shift reaction conditions are conducted with Co-ZnO coated ceramic monolith samples. Conversion levels are lower than those obtained using powder catalysts, that is associated to the geometry of the monolith samples tested. Anyway CH4/CO2 ratios are lower than those obtained with powder catalysts, what makes from that catalytic systems a very selective ones.