catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-1035Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISПроизводство водорода в процессе парового риформинга биоэтанолаH2 production by steam reforming of bioethanolБиффиЧ.BiffiC.ctls@kalvis.ruРоссеттиИ.RossettiI.ctls@kalvis.ruDip. Chimica Fisica ed Elettrochimica, Universitа degli Studi di MilanoИталияDip. Chimica Fisica ed Elettrochimica, Universitа degli Studi di MilanoItaly201128052024066675Copyright © LLC "KALVIS", 20232023LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1035

В работе подбирается катализатор для получения водорода в процессе парового риформинга биоэтанола. Приготовлены образцы катализаторов трех серий с различным содержанием Ni на Al2O3, TiO2 и La2O3 носителях, которые синтезированы в виде нанопорошка пиролизным пламенным нанесением (FP). Эта технология позволяет в одну стадию в непрерывном режиме производить наноразмерные частицы, характеризующиеся высокой термической стабильностью из-за вспышки прокаливания в пламени в течение нескольких миллисекунд. Сравниваются морфологические и структурные особенности приготовленных носителей и активированного катализатора с характеристиками коммерческого катализатора SR в реакции парового риформинга биоэтанола при 750 °C и атмосферном давлении. Коммерческий оксид алюминия продемонстрировал значительное образование кокса из-за своей кислотной природы, низкую селективность и быструю дезактивацию катализатора. Наилучшие результаты были достигнуты на образце с 15 мас.% Ni/La2O3, увеличение содержания Ni улучшает производительность по H2.

Differently supported Ni-based catalysts, with variable metal loading, have been synthesized by means of an innovative preparation procedure. This technique, named Flame Spray Pyrolysis, allows the continuous one-step production of nanosized particles, char acterized by high thermal stability due to a flash calcination for a few milliseconds into a flame. The morphological and structural features of the as prepared supports and of activated catalysts are here summarized, together with catalyst performance for the steam reforming of bioethanol at 750 °C, atmospheric pressure. Alumina, chosen for comparison with commercial catalysts for this application, did not show a suitable support due to its high surface acidity, which leads to faster coking with respect to other supports. Increasing Ni loading allowed to increase H2 productivity and the best results were achieved with the sample 15 wt.% Ni/La2O3.

паровой риформинг биоэтанолаплазменное нанесениепроизводство водородаsteam reforming bioethanolflame pyrolysishydrogen productionReferencesD. Hotza, J.C. Diniz da Costa // Int. J. Hydrogen Energy, 33 (2008) 4915.D. Hotza, J.C. Diniz da Costa // Int. J. Hydrogen Energy, 33 (2008) 4915.J. Xuan, M.K.H. Leung, D.Y.C. Leung, M. Ni // Renew. Sust. Energy Rev., 13 (2009) 1301.J. Xuan, M.K.H. Leung, D.Y.C. Leung, M. Ni // Renew. Sust. Energy Rev., 13 (2009) 1301.P. Ramirez de la Piscina, N. Homs // Chem. Soc. Rev., 37 (2008) 2459.P. Ramirez de la Piscina, N. Homs // Chem. Soc. Rev., 37 (2008) 2459.M. Ni, D.Y.C. Leung, M. K.H. Leung // Int. J. Hydrogen Energy, 32 (2007) 3238.M. Ni, D.Y.C. Leung, M. K.H. Leung // Int. J. Hydrogen Energy, 32 (2007) 3238.P.D. Vaidya, A.E. Rodrigues // Chem. Eng. J., 117 (2006) 39.P.D. Vaidya, A.E. Rodrigues // Chem. Eng. J., 117 (2006) 39.F. Gallucci, A. Basile // Int. J. Hydrogen Energy, 33 (2008) 1671.F. Gallucci, A. Basile // Int. J. Hydrogen Energy, 33 (2008) 1671.H.-S. Roh, Y. Wang, D.L. King // Top. Catal., 49 (2008) 32.H.-S. Roh, Y. Wang, D.L. King // Top. Catal., 49 (2008) 32.L.E. Arteaga, L.M. Peralta, V. Kafarov, Y. Casas, E. Gonzales // Chem. Eng. J., 136 (2008) 256.L.E. Arteaga, L.M. Peralta, V. Kafarov, Y. Casas, E. Gonzales // Chem. Eng. J., 136 (2008) 256.S.Q. Chen, Y. Liu // Int. J. Hydrogen Energy, 34 (2009) 4735.S.Q. Chen, Y. Liu // Int. J. Hydrogen Energy, 34 (2009) 4735.L.J.I. Coleman, W. Epling, R.R. Hudgins, E. Croiset // Appl. Catal. A: General, 363 (2009) 52.L.J.I. Coleman, W. Epling, R.R. Hudgins, E. Croiset // Appl. Catal. A: General, 363 (2009) 52.G.F. Froment // Catal. Rev, 50 (2008) 1.G.F. Froment // Catal. Rev, 50 (2008) 1.A.N. Fatsikostas, X.E. Verykios // J. Catal., 225 (2004) 439.A.N. Fatsikostas, X.E. Verykios // J. Catal., 225 (2004) 439.G.L. Chiarello, I. Rossetti, P. Lopinto, G. Migliavacca, L. Forni // Catal. Today, 117 (2006) 549.G.L. Chiarello, I. Rossetti, P. Lopinto, G. Migliavacca, L. Forni // Catal. Today, 117 (2006) 549.G.L. Chiarello, I. Rossetti, L. Forni // J. Catal., 236 (2005) 251.G.L. Chiarello, I. Rossetti, L. Forni // J. Catal., 236 (2005) 251.G.L. Chiarello, I. Rossetti, L. Forni, P. Lopinto, G. Migliavacca // Appl. Catal. B: Environmental, 72 (2007) 218 (part 1) and 227 (part 2).G.L. Chiarello, I. Rossetti, L. Forni, P. Lopinto, G. Migliavacca // Appl. Catal. B: Environmental, 72 (2007) 218 (part 1) and 227 (part 2).Selected Powder Diffraction Data, Miner. DBM (1-40), J.C.P.D.S., Swarthmore, PA, 1974–1992.Selected Powder Diffraction Data, Miner. DBM (1-40), J.C.P.D.S., Swarthmore, PA, 1974–1992.Rossetti, L. Fabbrini, N. Ballarini, C. Oliva, F. Cavani, A. Cericola, B. Bonelli, M. Piumetti, E. Garrone, H. Dyrbeck, E.A. Blekkan, L. Forni // Catal. Today, 141 (2009) 271.Rossetti, L. Fabbrini, N. Ballarini, C. Oliva, F. Cavani, A. Cericola, B. Bonelli, M. Piumetti, E. Garrone, H. Dyrbeck, E.A. Blekkan, L. Forni // Catal. Today, 141 (2009) 271.Rossetti, L. Fabbrini, N. Ballarini, C. Oliva, F. Cavani, A. Cericola, B. Bonelli, M. Piumetti, E. Garrone, H. Dyrbeck, E.A. Blekkan, L. Forni // J. Catal., 256 (2008) 45.Rossetti, L. Fabbrini, N. Ballarini, C. Oliva, F. Cavani, A. Cericola, B. Bonelli, M. Piumetti, E. Garrone, H. Dyrbeck, E.A. Blekkan, L. Forni // J. Catal., 256 (2008) 45.K. Hadjiivanov, M. Mihaylov, N. Abadjieva, D. Klissurski // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 94 (1998) 3711.K. Hadjiivanov, M. Mihaylov, N. Abadjieva, D. Klissurski // J. Chem. Soc., Faraday Trans., 94 (1998) 3711.J. Juan-Juan, M.C. Román-Martinez, M.J. Illán-Gómez // Appl. Catal. A: General, 355 (2009) 27.J. Juan-Juan, M.C. Román-Martinez, M.J. Illán-Gómez // Appl. Catal. A: General, 355 (2009) 27.E. Ruckenstein, H.Y. Hu // J. Catal., 161 (1996) 55.E. Ruckenstein, H.Y. Hu // J. Catal., 161 (1996) 55.M. Benito, R. Padilla, A. Serrano-Lotina, L. Rodriguez, J.J. Brey, L. Daza // J. Power Sources, 192 (2009) 158.M. Benito, R. Padilla, A. Serrano-Lotina, L. Rodriguez, J.J. Brey, L. Daza // J. Power Sources, 192 (2009) 158.L.P.R. Profeti, E.A. Ticianelli, E.M. Assaf // Int. J. Hydrogen Energy, 34 (2009) 5049.L.P.R. Profeti, E.A. Ticianelli, E.M. Assaf // Int. J. Hydrogen Energy, 34 (2009) 5049.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.