Каталитическая конверсия этанола как метод получения водорода для топливных элементов.

Каталитическая конверсия этанола является перспективным методом получения водорода, учитывая тот факт, что в настоящее время этанол в больших объемах производится из биомассы растительного происхождения. Водородная смесь, используемая в топливных элементах, должна содержать не более 10-15 ppm оксида углерода CO, отравляющего платиновый катализатор топливных элементов. В этой связи большой интерес представляет разработка эффективных катализаторов, обладающих низкой селективностью в отношении образования CO и высокой в отношении CO2, присутствие которого не влияет на работу топливного элемента.В настоящем проекте планируется провести детальное исследование механизма каталитической конверсии этанола, в частности, поверхностных реакций, протекающих при каталитическом превращении этанола и их роли в образовании водорода, CO и CO2.Конечной целью этого исследования является повышение выхода водорода и снижение выхода CO.Для достижения этой цели будет проведено сравнительное исследование природы и реакционной способности промежуточных соединений в условиях реакций парового риформинга, разложения и окисления этанола с помощью ИК Фурье спектроскопии in situ (в режимах диффузного отражения и пропускания) с одновременным измерением скорости образования продуктов реакции. Такой подход позволит установить истинную роль поверхностных комплексов в образовании продуктов, в том числе в присутствии кислорода и паров воды. В качестве катализаторов будут использованы медь-церий -циркониевые оксидные системы. Предполагается, что этот тип катализаторов обладает низкой склонностью медных частиц к спеканию, что необходимо для стабильной работы катализатора в течение длительного времени. Для контроля за состоянием медьсодержащих центров катализаторов предполагается использовать термопрграммированное восстановление (ТПВ), тестирование поверхности с помощью адсорбции молекул -зондов (СО, NO), РФА, ЭПР, ЭСДО. Сопоставление свойств медьсодержащих центров различных катализаторов с активностью и селективностью в превращении этанола позволит установить оптимальный состав и строение активного центра.Поскольку указанные катализаторы являются сложными трехкомпонентными системами, для установления природы процессов, протекающих на различных составляющих, исследование будет выполнено на рядах катализаторов по мере усложнения состава:CeO2, ZrO2, Cu/CeO2, Cu/ZrO2, CeO2-ZrO2, Cu/CeZrO2