Ceria modificada con estaño como soporte catalítico del cobre. Aplicación a las reacciones de eliminación de co

Résumé

Se ha estudiado la viabilidad de los catalizadores de cobre soportados sobre óxidos binarios de cerio-estaño (CuCeSn-x). Los resultados de actividad de estos catalizadores se han contrastado con los proporcionados por catalizadores de cobre soportados sobre los óxidos simples tanto de cerio como de estaño. Para ello, por un lado se han sintetizado los óxidos simples de cerio y estaño mediante precipitación mientras que los óxidos binarios de cerio-estaño se han sintetizado mediante coprecipitación, modificando la cantidad de estaño incorporada a la estructura de la ceria (con fracciones molares de estaño comprendidas entre 0,05 y 0,2). Tras la calcinación de los soportes, la fase activa (cobre) se ha incorporado mediante impregnación húmeda (con una carga metálica del 7% en peso). Tanto los soportes (CeSn-x) como los catalizadores (CuCeSn-x) han sido caracterizados con diversas técnicas analíticas. Los resultados obtenidos han permitido conocer la influencia de la incorporación del estaño sobre las propiedades catalíticas más relevantes en los procesos de purificación (superficie específica, propiedades estructurales, acidez superficial, tamaño de cristalito metálico, dispersión, reducibilidad y capacidad de almacenamiento y cesión de oxígeno). Una vez definidas las propiedades físico-químicas de las muestras, se ha procedido a evaluar su capacidad para la purificación de corrientes de hidrógeno empleando diferentes estrategias de purificación, como la reacción de desplazamiento de agua (WGS), la oxidación selectiva de CO (CO-PROX) y la reacción de desplazamiento de agua promovida por oxígeno (OWGS). Estos estudios se han realizado en un intervalo de temperaturas comprendido entre 150 y 400 ºC, donde además se ha estudiado el efecto de la relación de O2/CO. Los resultados obtenidos han servido para determinar la validez de los sistemas catalíticos propuestos e identificar el modo de operación más adecuado para la purificación de corrientes de hidrógeno.