Influence of Al, Cr, Ga, or Zr as promoters on the performance of Cu/ZnO catalyst for CO2 hydrogenation to methanol

Autor(es)

Santana, Cassia S. ; Rasteiro, Leticia F. ; Marcos, Francielle C. F. ; Assaf, Elisabete M. ; Gomes, Janaina F. ; Assaf, Jose M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: MOLECULAR CATALYSIS; v. 528, p. 9-pg., 2022-07-18.

Resumo

Different promoters can be applied to increase the activity, selectivity, and stability of the Cu/ZnO for the CO2 hydrogenation to methanol. Herein, we investigated the effect of the promoters' addition on the physicochemical properties of the Cu/ZnO-based catalysts and their performance in the CO2 hydrogenation to methanol. A series of Cu/ZnO catalysts, Cu/ZnO/X (X = Al2O3, Cr2O3, Ga2O3, ZrO2), were prepared by a co-precipitation method and characterized by XRF, XRD, SEM, TEM, TEM-EDS, H-2-TPR, N2O passivation, and CO2-TPD. Under the explored conditions, the promoters enhanced the catalyst activity and selectivity to methanol in the CO2 hydrogenation reaction. The superior performance of the promoted materials was associated with the increase of specific surface area, metallic copper surface area, basicity, and the decrease of the size of copper oxide crystallites and particles. Among the investigated materials, Cu/ZnO/Ga2O3 (CZG) catalyst showed the best performance in terms of activity (XCO2, 200 degrees C = 5.2%) and methanol selectivity (SMeOH, 200 degrees C = 50%). (AU)

• Processo FAPESP: 17/08420-0 - Múltiplas estratégias para converter CO2 a moléculas plataforma e produtos químicos de valor agregado: investigações catalíticas e eletrocatalíticas
• Beneficiário: Janaina Fernandes Gomes
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores
• 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: 18/24339-0 - Síntese de álcoois com dois ou mais carbonos pela conversão do CO2 via eletrocatálise
• Beneficiário: Cássia Sidney Santana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/05241-7 - Produção de álcoois C2+OH a partir da hidrogenação do CO2 em catalisadores polifuncionais à base de Cu, Rh e Fe
• Beneficiário: Cássia Sidney Santana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/08293-8 - Projeto 14: síntese direta de metanol a partir de CO2
• Beneficiário: Francielle Candian Firmino Marcos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado