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Catalizadores a base de cerio para obtener combustible de hidrógeno no contaminante

Los catalizadores desempeñarán una función clave para la producción de combustible de hidrógeno no contaminante para el transporte y la industria en los años venideros. Recientemente, ha habido mucho interés en el uso de materiales a base de cerio como catalizadores, y un equipo de científicos financiado por la Unión Europea obtuvo información nueva sobre las propiedades estructurales y químicas del cerio y la interacción con los reactivos.
Catalizadores a base de cerio para obtener combustible de hidrógeno no contaminante
A medida que gana popularidad la economía a base de hidrógeno respetuosa con el medio ambiente, cobra cada vez más importancia el uso del hidrógeno como fuente de combustible alternativa a los hidrocarburos combustibles. El hidrógeno puede obtenerse a partir de la reacción de desplazamiento de agua y gas (WGS) combinada con el reformado con vapor del metano y otros hidrocarburos y puede aprovecharse para promover las pilas de combustible de hidrógeno.

El agregado de metales puede mejorar la actividad catalítica del cerio. Unos científicos iniciaron el proyecto financiado por la Unión Europea NANOWGS (Water-gas shift reaction on metal-oxide nanocatalysts for hydrogen production) para continuar investigando la relación de los metales y el cerio, la cual podría servir para mejorar el diseño de los catalizadores.

Los miembros del equipo desarrollaron modelos matemáticos e informáticos potentes que permiten revelar información importante sobre los cambios en la estructura electrónica y también en las propiedades magnéticas, vibratorias y químicas de las superficies de níquel y cerio.

Gracias al trabajo del proyecto fue posible comprender mejor la interacción a nivel atómico entre las moléculas de agua aisladas y los catalizadores de níquel y cerio. Aparte de ello, se obtuvo información importante sobre la adsorción del monóxido de carbono y del carbono en la superficie del catalizador.

Además, los científicos revelaron el mecanismo asociado a la disociación del hidrógeno molecular y la difusión y aglomeración de las partículas atómicas resultantes en la superficie del cerio. Se observó que la disociación rápida del agua en la superficie del níquel y el cerio causa un efecto importante sobre la actividad y estabilidad de este catalizador en la reacción de WGS.

Los científicos encontraron por primera vez que el cerio actúa como catalizador para la producción de olefinas y para la hidrogenación de sustratos insaturados que contienen triples enlaces. Cabe destacar que se encontró que el níquel y el cerio pueden constituir un catalizador eficiente para producir gas de síntesis a partir de la reacción del dióxido de carbono con el metano.

El cerio es crítico para la catálisis que puede generar combustible de hidrógeno limpio para el transporte y la industria.

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Palabras clave

Cerio, catalizadores, hidrógeno limpio, transporte, desplazamiento de agua y gas, NANOWGS, níquel y cerio
Número de registro: 190690 / Última actualización el: 2016-12-14
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