Catalisadores De Cuo/ceo2 Para a Reação De Oxidação Preferencial Do Co. (portuguese)

CATALISADORES DE CuO/CeO2 PARA A REAÇÃO DE OXIDAÇÃO PREFERENCIAL DO CO.

Hirooka, Marcelo I.1(IC); Maciel, Cristhiane G.1(PG); Assaf, José M.1(O)

marceloiuki@hotmail.com

1Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal de São Carlos

O desenvolvimento de catalisadores eficientes para oxidação preferencial do monóxido de carbono (PROX-CO) tem atraído interesse nos últimos anos devido ao seu potencial de aplicação na purificação de gases destinados a células a combustível com membrana polimérica (H2-PEMFC), que exige níveis menores que 10 ppm de CO na alimentação. Catalisadores de metais preciosos são conhecidos por serem eficientes para a reação de PROX-CO, porém devido ao alto custo destes metais, catalisadores de cobre suportados, principalmente em céria, têm sido considerados para esta reação. Neste trabalho, estudou-se o desempenho de catalisadores de cobre depositados neste suporte frente à reação de PROX-CO. Os catalisadores de CuO/CeO2 (1%, 2,5% e 5% em massa de cobre) foram preparados por deposição-precipação partindo-se de soluções aquosas de Cu(NO3)2.3H2O, seguida de calcinação com ar sintético a 500oC, por 4 horas. A céria foi sintetizada pelo método hidrotérmico a partir de soluções de Ce(NO3)2.6H2O e NaOH. Os sólidos foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), em Difratômetro Siemens D5005 com radiação CuK, faixa de varredura de 20º a 80º (2θ); medidas de Redução a Temperatura Programada (RTP) no equipamento Micromeritcs Chemissorb, usando uma mistura gasosa de 5%H2/N2 como gás redutor; Medida de Área Superficial Específica pelo método BET realizada por adsorção física de nitrogênio, no equipamento Quantachrome NOVA 1200. Os catalisadores foram ativados in situ com fluxo de hidrogênio de 30 mL/min a 300ºC durante duas horas em um micro-reator tubular de quartzo, sob pressão ambiente. Os ensaios catalíticos foram realizados em temperaturas que variaram de 100ºC a 300ºC, com alimentação de monóxido de carbono (4%), oxigênio (2%), hidrogênio (50%) e nitrogênio. Os ensaios de DRX mostraram apenas picos de difração da fase cerianita. O baixo teor metálico, aliado ao pequeno tamanho de partícula, fizeram com que os picos de CuO não fossem observados pela técnica. Análise de BET mostrou que quanto menor o teor metálico maior o valor da área superficial específica. Nos ensaios de RTP, constataram-se picos de redução a baixas temperaturas (próximos a 200ºC), relativas às espécies de cobre de menor tamanho de partícula, enquanto os que aparecem a temperaturas mais elevadas (próximos a 300ºC) são de espécies com partículas maiores. Notou-se também a ocorrência de deslocamento para baixas temperaturas dos picos de redução do cobre com a diminuição