Catalisadores de Ni/SiO2 aplicados na reforma seca do biogás: um estudo comparativo da utilização de quelato de níquel como precursor catalítico

Resumo

Uma das formas de obtenção de hidrogênio, que vem atraindo interesse devido ao aumento da demanda global por fontes energéticas renováveis, é a reforma seca do biogás (RSM), composto majoritariamente por metano. A RSM é um processo catalítico e os catalisadores baseados em níquel apresentam uma melhor relação custo/benefício^[1]. Este trabalho buscou avaliar o desempenho, na RSM, do catalisador 5%Ni/SiO₂ obtido a partir da 1,10'-fenantrolina (Ni-Phen), comparando-o com catalisador análogo obtido a partir do método tradicional usando o aquocomplexo de níquel (II) (Ni-Aq). O Ni-Phen foi sintetizado baseando-se no procedimento descrito por [2]. Este foi suportado em sílica mediante mistura física e o material foi calcinado, a 550ºC por 4h sob atmosfera de ar sintético a 50 mL.min^-1, obtendo-se o sistema designado por NiP. O mesmo foi feito com o Ni-Aq para obtenção do NiA. Os difratogramas do NiP e NiA foram obtidos, nos quais pôde-se identificar para ambos a fase NiO com estrutura cúbica e um pico largo típico de SiO₂ amorfa. Os perfis de TPR-H₂  apresentaram, para NiP e o NiA, dois picos de consumo de H2, relacionados à oxidação do Ni²⁺(no NiO) a Ni⁰, para espécies de níquel com diferentes intensidades de interação com suporte. Os perfis de TPSR mostram que os catalisadores são ativos para a RSM, com temperaturas de início de conversão distintas (396ºC para o NiP e 451°C para NiA) . As análises de TPO permitiram avaliar a deposição de coque através do cálculo da área sob as curvas do sinal de CO₂, permitindo inferir que houve maior deposição de coque para o catalisador obtido do precursor NiA.