Producción eficiente de hidrógeno a partir del reformado de vapor de glicol de etileno catalizado por Pt/γ-Mo₂N

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Química ecológica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El etilenoglicol (EG) de los residuos ofrece una fuente sostenible para la producción de hidrógeno (H2) a través de la reformación por vapor.
• Sigue habiendo desafíos para lograr un alto rendimiento de H2 y una selectividad de CO2 en condiciones suaves.
• Comprender los sitios activos para la escisión de enlaces C-C y la activación del agua es crucial.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un catalizador eficiente para la producción de hidrógeno a partir del reformado con vapor de etilenoglicol (EGSR).
• Investigar el papel de los sitios activos del catalizador en la escisión de enlaces C-C y C-O y la activación del agua.
• Optimizar las condiciones para una alta productividad de H2 y selectividad de CO2.

Principales métodos:

• Síntesis de un catalizador de PtNa/γ-Mo2N.
• Prueba de la reacción de reformado por vapor de etileno glicol (EGSR) en condiciones específicas de temperatura y presión.
• Caracterizaciones completas del catalizador para elucidar los mecanismos del sitio activo.

Principales resultados:

• El catalizador PtNa/γ-Mo2N demostró una alta productividad de H2 (6000 molH2·molPt−1·h−1) a 250 °C y 10 bar.
• Se obtiene una excelente selectividad de CO2 (89%) con una baja selectividad de CO (1%).
• La caracterización reveló la importancia de la interfaz Pt / Mo2N para la activación de EG y agua, con Na bloqueando sitios ácidos y mejorando la reacción de desplazamiento agua-gas.

Conclusiones:

• El catalizador PtNa/γ-Mo2N es muy eficaz para la producción sostenible de H2 a partir de EGSR.
• El rendimiento del catalizador se atribuye a la interfaz sinérgica entre Pt y Mo2N, y el papel de Na en la modulación de la actividad y la selectividad.
• Este trabajo proporciona información sobre el diseño de catalizadores para la valorización eficiente de la biomasa y los residuos.