Zastosowanie katalizatorów miedziowych w procesie rozkładu metanolu

• Autorzy: Madej-Lachowska M. , Moroz H. , Wyżgoł H. , Hamryszak Ł.

Warianty tytułu

EN

Cu catalyst usage in a hydrogen production in the methanol decomposition process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania zastosowania katalizatorów miedziowych do produkcji wodoru w procesie rozkładu metanolu. Badano katalizatory w postaci tlenków metali CuOZnOZrO2 z dodatkami tlenku galu, chromu oraz chromu i ceru, a także katalizator CuOZnOAl2O3 promowany tlenkiem cyrkonu. Najwyższą wydajność wodoru wykazują katalizatory: CuOZnOAl2O3 promowany tlenkiem cyrkonu oraz katalizator CuOZnOZrO2 z dodatkiem tlenku galu. Stwierdzono, iż katalizator wytworzony metodą hydrotalkitową wykazuje najlepszą aktywność w badanym procesie.

EN

The studies of Cu catalyst usage in a hydrogen production in the methanol decomposition process were performed. Oxide metal of CuOZnOZrO2-based catalysts with Ga, Cr and Ce additives and CuOZnOAl2O3-based ones promoted by Zr were investigated. The highest hydrogen yield was achieved with CuOZnOAl2O3ZrO2 catalysts and CuOZnOZrO2Ga2O3 ones. It was established that the catalyst produced by hydrotalcite method showed the best activity.

Słowa kluczowe

PL

produkcja wodoru; rozkład metanolu; katalizatory miedziowe

EN

hydrogen production; methanol decomposition; copper catalysts

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 20
• Strony: 175--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Madej-Lachowska M.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Moroz H.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Wyżgoł H.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Hamryszak Ł.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Tsoncheva T., Mavrodinova V., Ivanova L., Dimitrov M., Stavrev S., Minchev C., 2006. Nickel modified ultrananosized diamonds and their application as catalysts in methanol decomposition. J. Mol. Catal. A: Chem., 259, 223-230. DOI:10.1016/j.molcata.2006.06.019.
• [2] Avgouropoulos G., Papavasiliou J., Ioannides T., 2009. Hydrogen production from methanol over combustion-synthesized noble metal/ceria catalysts. Chem. Eng. J., 154, 274-280. DOI:10.1016/j.cej.2009.03.019.
• [3] Tsoncheva T., Vankova S., Bozhkov O., Mehandjiev D., 2005. Effect of rhenium on copper supported on activated carbon catalysts for methanol decomposition. J. Mol. Catal. A: Chem., 225, 245-251. DOI:10.1016/j.molcata.2004.09.013.
• [4] Ubago-Pérez R., Carrasco-Marín F., Moreno-Castilla C., 2004. Carbon-supported Pt as catalysts for low-temperature methanol decomposition to carbon monoxide and hydrogen. Appl. Catal. A: Gen., 275, 119-126. DOI:10.1016/j.apcata.2004.07.027.
• [5] Brown J.C., Gulari E., 2004. Hydrogen production from methanol decomposition over Pt/Al2O3 and ceria promoted Pt/Al2O3 catalysts. Catal. Commun. 5, 431-436. DOI:10.1016/j.catcom.2004.05.008.
• [6] Nickolov R., Tsoncheva T., Mehandjiev D., 2002. Oxidized carbon as a support of copper oxide catalysts for methanol decomposition to hydrogen and carbon monoxide. Fuel 81, 203-209. DOI:10.1016/S0016-2361(01)00135-1.
• [7] Marbán G., López A., López I., Valdés-Solís T., 2010. A highly active, selective and stable copper/cobalt-structured nanocatalyst for methanol decomposition. Appl. Catal. B: Environ., 99, 257-264. DOI:10.1016/j.apcatb.2010.06.028.
• [8] Paneva D., Tsoncheva T., Manova E., Mitov I., Ruskov T., 2004. Phase composition and catalytic properties in methanol decomposition of iron–ruthenium modified activated carbon. Appl. Catal. A: Gen. 267, 67-75. DOI:10.1016/j.apcata.2004.02.024.
• [9] Kopoor M.P., Ichihashi Y., Kuraoka K., Matsumura Y., J. Mol., 2003. Catalytic methanol decomposition over palladium deposited on thermally stable mesoporous titanium oxide. Catal. A: Chem. 198, 303-308. DOI:10.1016/S1381-1169(02)00732-X.
• [10] Matsumura Y., Tanaka K., Tode N., Yazawa T., Haruta M., 2000. Catalytic methanol decomposition to carbon monoxide and hydrogen over nickel supported on silica. J. Mol. Catal. A: Chem. 152, 157-165. DOI:10.1016/S1381-1169(99)00282-4.
• [11] Hong H., Jin H., Ji J., Wang Z., Cai R., 2005. Solar thermal power cycle with integration of methanol decomposition and middle-temperature solar thermal energy. Solar Energy, 78, 49-58. DOI:10.1016/j.solener.2004.06.019.
• [12] Xi J., Wang Z., Lu G., 2002. Improvement of Cu/Zn-based catalysts by nickel additive in methanol decomposition. Appl. Catal. A: Gen. 225, 77-86. DOI:10.1016/S0926-860X(01)00786-4.
• [13] Lin S.D., Hsiao T.C., Chen L.C., 2009. The steady state methanol decomposition reaction over Cu/Zn and Cu/Cr catalysts: Pretreatment, operando EXAFS, and activity study. Appl. Catal. A: Gen. 360, 226-231. DOI:10.1016/j.apcata.2009.03.025.
• [14] Manova E., Tsoncheva T., Paneva D., Mitov I., Tenchev K., Petrov L., 2004. Mechanochemically synthesized nano-dimensional iron–cobalt spinel oxides as catalysts for methanol decomposition. Appl. Catal. A: Gen. 277, 119-127. DOI:10.1016/j.apcata.2004.09.002.
• [15] Tsoncheva T., Ivanova L., Paneva D., Dimitrov M., Mitov I., Stavrev S., Minchev C., 2006. Ironoxide-modified nanosized diamond: Preparation, characterization, and catalytic properties in methanol decomposition. J. Colloid Interface Sci. 302, 492-500. DOI:10.1016/j.jcis.2006.06.041.
• [16] Yong S.T., Hidajat K., Kawi S., 2008. The roles of Cu, Zn and Mn in Cu0.5Zn0.5Mn2O4 spinel-lattice catalyst for methanol decomposition. Appl. Catal. A: Gen. 268, 107-113. DOI:10.1016/j.cattod.2007.10.042.
• [17] Sun K., Lu W., Wang M., Xu X., 2004. Characterization and catalytic performances of La doped Pd/CeO2 catalysts for methanol decomposition Appl. Catal. A: Gen. 268, 107-113. DOI:10.1016/j.apcata.2004.03.020.
• [18] Tolmascov P., Gazsi A., Solymosi F., 2009. Decomposition and reforming of methanol on Pt metals supported by carbon Norit. Appl. Catal. A: Gen. 362, 58-61. DOI:10.1016/j.apcata.2009.04.015.
• [19] Manova E., Tsoncheva T., Estournes C., Paneva D., Tenchev K., Mitov I., Petrov L., 2006. Nanosized iron and iron–cobalt spinel oxides as catalysts for methanol decomposition. Appl. Catal. A: Gen. 300, 170-180. DOI:10.1016/j.apcata.2005.11.005.
• [20] Choi Y., Stenger H.G., 2002. Fuel cell grade hydrogen from methanol on a commercial Cu/ZnO/Al2O3 catalyst. Appl. Catal. B: Environ. 38, 259-269. DOI:10.1016/S0926-3373(02)00054-1
• [21] Tsoncheva T., Ivanova L., Minchev C., Fröba M., 2009. Cobalt-modified mesoporous MgO, ZrO2, and CeO2 oxides as catalysts for methanol decomposition. J. Colloid Interface Sci. 333, 277. DOI:10.1016/j.jcis.2008.12.070.
• [22] Vankova S., Tsoncheva T., Mehandjiev D., 2004. Effect of precursor of manganese supported on activated carbon catalysts for methanol decomposition. Catal. Commun. 5, 95-99. DOI:10.1016/j.catcom.2003.11.019.
• [23] Tsoncheva T., Rosenholm J., Teixeira C.V., Dimitrov M., Linden M., Minchev C., 2006. Preparation, characterization and catalytic behavior in methanol decomposition of nanosized iron oxide particles within large pore ordered mesoporous silicasMicroporous Mesoporous Mater. 89, 209-218. DOI:10.1016/j.micromeso.2005.10.028.
• [24] Laosiripojana N., Assabumrungrat S., 2006. The effect of specific surface area on the activity of nano-scale ceria catalysts for methanol decomposition with and without steam at SOFC operating temperatures. Chem. Eng. Sci. 61, 2540-2549. DOI: 10.1016/j.ces.2005.11.024.
• [25] Jang J.H., Xu Y., Chun D.H., Demura M., Wee D.M., Hirano T., 2009. Effects of steam addition on the spontaneous activation in Ni3Al foil catalysts during methanol decomposition. J. Mol. Catal. A: Chem. 307, 21-28. DOI:10.1016/j.molcata.2009.03.005.
• [26] Dziembaj R., Ku􀄞trowski P., Chmielarz L., 2003, Syntetyczne hydrotalkity jako prekursory wysoko zdyspergowanych katalizatorów tlenkowych. Przem. Chem., 82/3, 170- 173.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).