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Enhanced ethanol reforming with catalytic active ruthenium species derived from solid solution in lanthanum chromite

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Autor(es):
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Moraes, Tamara S. ; Tinti, Victor B. ; de Florio, Daniel Z. ; Ferlauto, Andre S. ; Piazzolla, Fernando ; Miura, Yohei ; Dean, David P. ; Pham, Hien N. ; Miller, Jeffrey T. ; Datye, Abhaya K. ; Fonseca, Fabio C.
Número total de Autores: 11
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY; v. 15, n. 19, p. 17-pg., 2025-08-22.
Resumo

Ethanol steam reforming (ESR) is a promising route for renewable hydrogen production, but it requires highly active and coke resistant catalysts to efficiently convert ethanol into hydrogen-rich mixtures. The ESR catalytic activity is investigated in single-phase LaCr1-xRuxO3 solid solutions with 0.0 <= x <= 0.20. Highly active ruthenium species are formed at the surface of the oxide in operando during ESR at 600 degrees C. These species have remarkable stability for ESR with strong resistance for coke formation, resembling single-atom catalysts. Samples reduced ex situ at higher temperature (900 degrees C) exhibit Ru exsolved nanoparticles with lower catalytic stability than the species obtained in operando during ESR reaction. X-ray absorption spectroscopy and high-resolution transmission electron microscopy reveal that small metallic Ru species (<= 2 nm) are formed under ESR reaction, whereas in samples exsolved at 900 degrees C such species coexist with larger exsolved Ru particles (similar to 5 nm), which are more likely to deactivate. The experimental results provide an innovative approach for solid solution-derived species in refractory oxide matrix that are valuable for designing robust catalysts for ESR. (AU)

Processo FAPESP: 21/12459-4 - Melhorias no desempenho de catalisadores de zeólitas modificados por metal para reações de melhoramento do etanol
Beneficiário:Tamara Siqueira Moraes
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 17/11937-4 - Rota sustentável para a conversão de metano com tecnologias eletroquímicas avançadas
Beneficiário:Fabio Coral Fonseca
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa Aplicada
Processo FAPESP: 19/15110-2 - Desenvolvimento de catalisadores core-shell para reação de reforma a vapor do etanol
Beneficiário:Tamara Siqueira Moraes
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 23/14931-8 - Dispositivos eletroquímicos avançados de conversão de moléculas e produção de energia
Beneficiário:Fabio Coral Fonseca
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 19/00776-5 - Desenvolvimento de catalisadores avançados para conversão de metano e sua caracterização via técnicas in-operando usando luz síncrotron
Beneficiário:Andre Santarosa Ferlauto
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular