Au-Re sisteminde metal yüklemelerinin WGS performansına etkisi üzerine deneysel çalışma

Bu çalışmanın amacı Au ve Re yüklemeleri ve Au:Re yükleme oranlarının gerçeğe uygun beslemelerle gerçekleştirilen WGS performansı üzerindeki etkisini anlamaktır. Bu deneysel çalışmada, su-gaz değişimi (WGS) reaksiyonları renyumun empregnasonu ve altının biriktirmeli çöktürülmesi metoduyla hazırlanan Au2-Re1/Ceria, Au2-Re0.5/Ceria, Au1-Re1/Ceria ve Au0.5-Re0.5/Ceria katalizörleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu katalizörler XRD, XPS ve HRTEM-EDS analizleri ile tanımlanmışlardır. Katalizör kompozisyonunun yanı sıra, beslemedeki H2O/CO oranı da deneysel parametre olarak kullanılmıştır. Performans testleri 250-350 ºC aralığında iki farklı gerçeğe uygun besleme kompozisyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir.HRTEM-EDS analizleri altın ve renyumun oldukça iyi dağıldığını ve her ikisinin de küçük parçacık büyüklüğüne sahip olduğunu göstermiştir. Renyum miktarı sabit tutulduğunda, altın yüklemesindeki artışın CO tüketimini yükselttiği gözlemlenmiştir. Benzer şekilde, sabit altın miktarı için de artan renyum yüklemesi daha iyi performans vermiştir. Metal yüklemeleri Au:Re oranı sabit tutularak yükseltildiğinde katalizör performansını arttırmıştır. XPS ve performans test sonuçlarının birlikte değerlendirilmesiyle; taşıyıcıdan metal kısma elektron transferi kabiliyetini gösteren Ce3+ yüzey konsantrasyonu ve Ce3+/Ce4+ yüzey oranının baskın şekilde performansı belirlediği, ve bunun yüksek H2O/CO oranına sahip beslemelerde daha dikkat çekici olduğu ortaya çıkarılmıştır. Sonuçlar, sabit Au yüklemesi için Ce3+/Ce4+ yüzey oranının ve dolayısıyla katalizör performansının Re takviyesiyle arttığını; en yüksek Ce3+/Ce4+ oranına sahip olan Au2-Re1/Ceria katalizörünün CO tüketimi ve net hidrojen üretiminde en iyi performansı verdiğini göstermiştir.