Potassium desorption studies for the ethanol steam reforming catalysts

W ramach niniejszej pracy otrzymano serię katalizatorów K-Co|Al2O3. Na nośnik, który stanowił tlenek glinu, naniesiono kobaltową fazę aktywną w ilości 10%wag. przy użyciu roztworu azotanu(V) kobaltu(II). Stosując metodę impregnacji zadotowano katalizatory potasem stosując roztwór azotanu(V) potasu. Otrzymano serię układów K Co|Al2O3 o zawartości potasu z przedziału 0-6%wag. Uzyskane próbki scharakteryzowano wykorzystując techniki XRF, XRD, Spektroskopię Ramana, FTIR, SR-TAD, TPR oraz wykonując testy aktywności w procesie reformingu parowego etanolu (ESR) w temperaturze 500°C pod ciśnieniem atmosferycznym, stosując mieszaninę etanol/woda (stosunek molowy 1:4). Kluczowy element pracy stanowiły badania desorpcji potasu z powierzchni katalizatorów. Zaobserwowano dodatni wpływ dotacji potasem na aktywność oraz selektywność do produktów pożądanych (wodoru, CO2) katalizatora Co|Al2O3. Wyniki badań wskazały silną zależność sygnału desorpcji K z powierzchni katalizatorów od zawartości potasu.

In this work, a series of K-Co|Al2O3 catalysts was obtained. The cobalt active phase in the amount of 10wt.% was deposited on the aluminum oxide carrier (Al2O3) using a cobalt (II) nitrate solution. The obtained series of K-Co|Al2O3 samples with potassium content in the range 0-6wt.% was characterized using XRF, XRD, Raman Spectroscopy, FTIR, SR-TAD, TPR techniques and by performing activity tests in the ethanol steam reforming process (ESR) at a temperature of 500°C under atmospheric pressure, using an ethanol/water mixture (molar ratio of 1:4). The key point of this work was the study of potassium desorption from the catalyst surface. A positive effect of potassium on the activity and selectivity to the desired products (H2, CO2) was observed. The test results showed a strong dependence between the K desorption signal and the potassium content on the catalyst surface.