Promoting effects of indium doped Cu/CeO2 catalysts on CO2 hydrogenation to methanol

Autor(es)

Rossi, Marco A. ; Vieira, Luiz H. ; Rasteiro, Leticia F. ; Fraga, Marco A. ; Assaf, Jose M. ; Assaf, Elisabete M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: REACTION CHEMISTRY & ENGINEERING; v. 7, n. 7, p. 14-pg., 2022-04-07.

Resumo

Cu-Based materials have been extensively reported as promising catalysts to convert CO2 into value-added chemicals and fuels. Herein, we report In-promoted Cu/CeO2 catalysts (CuCeIn5 and CuCeIn10) prepared by a surfactant-assisted co-precipitation method and applied in the CO2 hydrogenation to methanol. Structural characterization indicated that catalysts were formed in an inverse configuration, consisting of small single-domains of CeO2 particles (5-7 nm) deposited over large Cu particles (55-70 nm). The presence of highly dispersed indium induced a decrease in CeO2 particle size, increasing the interface areas that acted as CO2 adsorption sites, as observed by spectroscopic and temperature-programmed analysis. During CO2 hydrogenation, indium-promoted catalysts led to a remarkable increase of 66% in methanol selectivity compared to the unpromoted system. In situ DRIFTS revealed the formate route as the preferred route for methanol formation. After temperature, pressure, and space velocity optimization through chemometric tools, the In-doped Cu/CeO2 (CuCeIn5) catalyst achieved a methanol selectivity of 99.3% with no CO formation. (AU)

• Processo FAPESP: 18/12021-6 - Oxidação parcial do metano a metanol utilizando catalisadores de metais nobres (Rh, Pd ou Pt) atomicamente dispersos na superfície de CeO2 mesoporosos dopados (Ce1-xMxO2, M=Zr, Sn ou La)
• Beneficiário: Luiz Henrique Vieira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia
• Beneficiário: Marcelo Zaiat
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/50279-4 - Brasil Research Centre for Gas Innovation
• Beneficiário: Julio Romano Meneghini
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 17/22671-5 - Nanopartículas de Ga-Ni suportados em sílica porosa para a síntese de metanol a partir do CO2 em baixas pressões
• Beneficiário: Letícia Fernanda Rasteiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/10154-6 - Estudo de catalisadores baseados em nanocompósitos do tipo metal-óxido dopados e encapsulados por revestimento mesoporoso para a obtenção do metanol a partir da hidrogenação do CO2
• Beneficiário: Marco Aurélio de Lima Silva Rossi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado