Skip to main content
Erschienen in: Topics in Catalysis 15-17/2018

23.04.2018 | Original Paper

New Insights into the Role of the Synthesis Procedure on the Performance of Co-Based Catalysts for Ethanol Steam Reforming

verfasst von: Ilenia Rossetti, Barbara Bonelli, Gianguido Ramis, Elnaz Bahadori, Roberto Nasi, Antonio Aronne, Serena Esposito

Erschienen in: Topics in Catalysis | Ausgabe 15-17/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Co/SiO2 catalysts with two Co contents of 10 and 30 mol% were prepared and used in ethanol steam reforming. With the aim of tailoring the materials features by varying the synthesis parameters, two different sol–gel procedures were designed, namely a modified hydrolytic alkoxide sol–gel synthesis and a (non-ionic) surfactant assisted one. Effect of the synthesis procedure on the physico-chemical properties of the prepared catalysts is in the focus of the present investigation. The obtained Co/SiO2 catalysts were characterized by means of X-rays powder diffraction, diffuse reflectance UV–Vis spectroscopy, N2 adsorption/desorption isotherms at − 196 °C, field emission scanning electron microscopy equipped with energy dispersive X-ray probe, temperature-programmed reduction and CO adsorption at nominal − 196 °C as followed by IR spectroscopy. The oxidation state of Co species within the SiO2 matrix was affected by the synthesis method. In particular, the non-ionic surfactant, acting both as pores template and as chelating agent of Co ions during the synthesis, prevented the formation of Co3O4 phase leading to a higher dispersion and higher temperature reducibility of Co species with respect to samples with same Co content synthesized without surfactant. The fine balance between Co dispersion and reducibility was the fundamental parameter governing the activity of the Co/SiO2 catalysts in terms of H2 production, CO/CO2 ratio and C balance during ethanol steam reforming.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Esposito S, Setaro A, Maddalena P, Aronne A, Pernice P, Laracca M (2011) J Sol-Gel Sci Technol 60:388–394CrossRef Esposito S, Setaro A, Maddalena P, Aronne A, Pernice P, Laracca M (2011) J Sol-Gel Sci Technol 60:388–394CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Zhang F, Zhang S, Guan N, Schreier E, Richter M, Eckelt R, Fricke R (2007) Appl Catal B 73:209–219CrossRef Zhang F, Zhang S, Guan N, Schreier E, Richter M, Eckelt R, Fricke R (2007) Appl Catal B 73:209–219CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Li N, Wang X, Derrouiche S, Haller SD, Pfefferle LD (2010) ACS Nano 4(3):1759–1767CrossRef Li N, Wang X, Derrouiche S, Haller SD, Pfefferle LD (2010) ACS Nano 4(3):1759–1767CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat Esposito S, Bonelli B, Armandi M, Garrone E, Saracco G (2015) PhysChemChemPhys 17:10774–10780 Esposito S, Bonelli B, Armandi M, Garrone E, Saracco G (2015) PhysChemChemPhys 17:10774–10780
6.
Zurück zum Zitat Puskas I, Fleisch TH, Full PR, Kaduk JA, Marshall CL, Meyers BL (2006) Appl Catal A 311:146–154CrossRef Puskas I, Fleisch TH, Full PR, Kaduk JA, Marshall CL, Meyers BL (2006) Appl Catal A 311:146–154CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Da Silva ALM, den Breejen JP, Mattos LV, Bitter JH, de Jong KP, Noronha FB (2014) J Catal 318:67–74CrossRef Da Silva ALM, den Breejen JP, Mattos LV, Bitter JH, de Jong KP, Noronha FB (2014) J Catal 318:67–74CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Artero V, Chavarot-Kerlidou M, Fontecave M (2011) Angew Chem Int Ed 50:7238–7272CrossRef Artero V, Chavarot-Kerlidou M, Fontecave M (2011) Angew Chem Int Ed 50:7238–7272CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Tüysüz H, Hwang YJ, Khan SB, Asiri AM, Yang P (2013) Nano Res 6(1):47–54CrossRef Tüysüz H, Hwang YJ, Khan SB, Asiri AM, Yang P (2013) Nano Res 6(1):47–54CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Bonelli B, Armandi M, Hernandez S, Vankova S, Celasco E, Tomatis M, Saracco G, Garrone E (2014) PhysChemChemPhys 16(15):7074–7082 Bonelli B, Armandi M, Hernandez S, Vankova S, Celasco E, Tomatis M, Saracco G, Garrone E (2014) PhysChemChemPhys 16(15):7074–7082
12.
Zurück zum Zitat Saracco G, Vankova S, Pagliano C, Bonelli B, Garrone E (2014) PhysChemChemPhys 16(13):6139–6145 Saracco G, Vankova S, Pagliano C, Bonelli B, Garrone E (2014) PhysChemChemPhys 16(13):6139–6145
13.
Zurück zum Zitat Hernández S, Bensaid S, Armandi M, Sacco A, Chiodoni A, Bonelli B, Garrone E, Pirri C, Saracco G (2014) Chem Eng J 238:17–26CrossRef Hernández S, Bensaid S, Armandi M, Sacco A, Chiodoni A, Bonelli B, Garrone E, Pirri C, Saracco G (2014) Chem Eng J 238:17–26CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Armandi M, Hernandez S, Vankova S, Zanarini S, Bonelli B, Garrone E (2013) ACS Catal 3(6):1272–1278CrossRef Armandi M, Hernandez S, Vankova S, Zanarini S, Bonelli B, Garrone E (2013) ACS Catal 3(6):1272–1278CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Zanarini S, Vankova S, Hernandez S, Ijeri VS, Armandi M, Garrone E, Bonelli B, Onida B, Spinelli P (2012) Chem Commun 48(46):5754–5756CrossRef Zanarini S, Vankova S, Hernandez S, Ijeri VS, Armandi M, Garrone E, Bonelli B, Onida B, Spinelli P (2012) Chem Commun 48(46):5754–5756CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Contreras JL, Salmones J, Colín-Luna JA, Nuño L, Quintana B, Córdova I, Zeifert B, Tapia C, Fuentes GA (2014) Int J Hydrogen Energy 39:18835–18853CrossRef Contreras JL, Salmones J, Colín-Luna JA, Nuño L, Quintana B, Córdova I, Zeifert B, Tapia C, Fuentes GA (2014) Int J Hydrogen Energy 39:18835–18853CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Finocchio E, Rossetti I, Ramis G (2013) Int J Hydrogen Energy 38:3213–3225CrossRef Finocchio E, Rossetti I, Ramis G (2013) Int J Hydrogen Energy 38:3213–3225CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Rossetti I, Lasso J, Nichele V, Signoretto M, Finocchio E, Ramis G, Di Michele A (2014) Appl Catal B 150–151:257–267CrossRef Rossetti I, Lasso J, Nichele V, Signoretto M, Finocchio E, Ramis G, Di Michele A (2014) Appl Catal B 150–151:257–267CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Vicente J, Montenero C, Ereña J, Azkoiti MJ, Bilbao J, Gayubo AG (2014) Int J Hydrogen Energy 39:12586–12596CrossRef Vicente J, Montenero C, Ereña J, Azkoiti MJ, Bilbao J, Gayubo AG (2014) Int J Hydrogen Energy 39:12586–12596CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Rossetti I, Biffi C, Bianchi CL, Nichele V, Signoretto M, Menegazzo F, Finocchio E, Ramis G, Di Michele A (2012) Appl Catal B 117–118:384–396CrossRef Rossetti I, Biffi C, Bianchi CL, Nichele V, Signoretto M, Menegazzo F, Finocchio E, Ramis G, Di Michele A (2012) Appl Catal B 117–118:384–396CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Esposito S, Turco M, Ramis G, Bagnasco G, Pernice P, Pagliuca C, Bevilacqua M, Aronne A (2007) J Solid State Chem 180:3341–3350CrossRef Esposito S, Turco M, Ramis G, Bagnasco G, Pernice P, Pagliuca C, Bevilacqua M, Aronne A (2007) J Solid State Chem 180:3341–3350CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Khodakov AY, Griboval-Constant A, Bechara R, Villain F (2001) J Phys Chem B 105:9805–9811CrossRef Khodakov AY, Griboval-Constant A, Bechara R, Villain F (2001) J Phys Chem B 105:9805–9811CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Vizcaíno AJ, Carrero A, Calles JA (2016) Fuel Process Technol 146:99–109CrossRef Vizcaíno AJ, Carrero A, Calles JA (2016) Fuel Process Technol 146:99–109CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Minieri L, Esposito S, Russo V, Bonelli B, Di Serio M, Silvestri B, Vergara A, Aronne A (2017) ChemCatChem 9(8):1476–1486CrossRef Minieri L, Esposito S, Russo V, Bonelli B, Di Serio M, Silvestri B, Vergara A, Aronne A (2017) ChemCatChem 9(8):1476–1486CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Esposito S, Sannino F, Pansini M, Bonelli B, Garrone E (2013) J Phys Chem C 117(21):11203–11210CrossRef Esposito S, Sannino F, Pansini M, Bonelli B, Garrone E (2013) J Phys Chem C 117(21):11203–11210CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat Sannino F, Ruocco S, Marocco A, Esposito S, Pansini M (2013) Microporous Mesoporous Mater 180:178–186CrossRef Sannino F, Ruocco S, Marocco A, Esposito S, Pansini M (2013) Microporous Mesoporous Mater 180:178–186CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Esposito S, Turco M, Bagnasco G, Cammarano C, Pernice P (2011) Appl Catal A 403(1–2):128–135CrossRef Esposito S, Turco M, Bagnasco G, Cammarano C, Pernice P (2011) Appl Catal A 403(1–2):128–135CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Vinu A, Dědeček J, Murugesan V, Harmann M (2002) Chem Mater 14:2433–2435CrossRef Vinu A, Dědeček J, Murugesan V, Harmann M (2002) Chem Mater 14:2433–2435CrossRef
32.
Zurück zum Zitat El Haskouri J, Cabrera S, Gómez-García CJ, Guillem C, Latorre J, Beltrán D, Marcos MD, Amorós P (2004) Chem Mater 16:2805–2813CrossRef El Haskouri J, Cabrera S, Gómez-García CJ, Guillem C, Latorre J, Beltrán D, Marcos MD, Amorós P (2004) Chem Mater 16:2805–2813CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Hoffmann F, Cornelius M, Morell J, Fröba M (2006) Angew Int Ed 45:3216–3251CrossRef Hoffmann F, Cornelius M, Morell J, Fröba M (2006) Angew Int Ed 45:3216–3251CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Boissièr C, Larbot A, Bourgaux C, Prouzet E, Bunton CA (2001) Chem Mater 13:3580–3586CrossRef Boissièr C, Larbot A, Bourgaux C, Prouzet E, Bunton CA (2001) Chem Mater 13:3580–3586CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Compagnoni M, Lasso J, Di Michele A, Rossetti I (2016) Catal Sci Technol 6:6247–6257CrossRef Compagnoni M, Lasso J, Di Michele A, Rossetti I (2016) Catal Sci Technol 6:6247–6257CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Göltner-Spickermann C (2002) Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 7:173–178CrossRef Göltner-Spickermann C (2002) Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 7:173–178CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Göltner GC, Smarsly B, Berton B, Antonietti M (2001) Chem Mater 13:1617–1624CrossRef Göltner GC, Smarsly B, Berton B, Antonietti M (2001) Chem Mater 13:1617–1624CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Bagnasco G, Cammarano C, Turco M, Esposito S, Pernice P, Aronne A (2008) Thermochim Acta 471:51–54CrossRef Bagnasco G, Cammarano C, Turco M, Esposito S, Pernice P, Aronne A (2008) Thermochim Acta 471:51–54CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Bonelli B, Onida B, Chen JD, Galarneau A, Di Renzo F, Fajula F, Garrone E (2004) Microporous Mesoporous Mater 67(1):95–106CrossRef Bonelli B, Onida B, Chen JD, Galarneau A, Di Renzo F, Fajula F, Garrone E (2004) Microporous Mesoporous Mater 67(1):95–106CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Hadjivanov KI, Vayssilov GN (2002) Adv. Catal. 47:307–511 Hadjivanov KI, Vayssilov GN (2002) Adv. Catal. 47:307–511
Metadaten
Titel
New Insights into the Role of the Synthesis Procedure on the Performance of Co-Based Catalysts for Ethanol Steam Reforming
verfasst von
Ilenia Rossetti
Barbara Bonelli
Gianguido Ramis
Elnaz Bahadori
Roberto Nasi
Antonio Aronne
Serena Esposito
Publikationsdatum
23.04.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Topics in Catalysis / Ausgabe 15-17/2018
Print ISSN: 1022-5528
Elektronische ISSN: 1572-9028
DOI
https://doi.org/10.1007/s11244-018-0969-3

Weitere Artikel der Ausgabe 15-17/2018

Topics in Catalysis 15-17/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.