ES2345805A1 - Catalizadores de hierro para la produccion simultanea de hidrogeno y nanofilamentos de carbono mediante descomposicon catalitica de metano. - Google Patents
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Abstract
Catalizadores de hierro para la producción simultánea de hidrógeno y nanofilamentos de carbono mediante descomposición catalítica de metano. Catalizador de hierro para la producción de hidrógeno y nanofliamentos (nanofibras/nanotubos) de carbono mediante descomposición catalítica de metano (DCM). El catalizador es de fórmula Fe:X, donde X representa un óxido de aluminio o de magnesio.
Description
Catalizadores de hierro para la producción
simultánea de hidrógeno y nanofilamentos de carbono mediante
descomposición catalítica de metano.
La presente invención se refiere a un
catalizador de hierro para la producción de hidrógeno y
nanofilamentos (nanofibras/nanotubos) de carbono mediante
descomposición catalítica de metano (DCM). Se demuestra que dicho
catalizador es de alta eficacia y resistente a la desactivación
optimizando su actividad a temperaturas superiores a los 700ºC.
La producción de hidrógeno mediante
descomposición catalítica de metano (DCM) es una alternativa
interesante al reformado de metano. Por lo general, el níquel es la
fase metálica más utilizada en los catalizadores de este tipo de
reacciones debido a su alta actividad por centro metálico
superficial y a su estabilidad.
La reacción de descomposición de metano ha sido
ampliamente estudiada desde la década de los 70, cuando R.T. Baker
(cfr. R.T.K. Baker, et al., Carbon. 13 (1),
17-22, 1975) y S.D. Robertson (cfr. S.D. Robertson,
Carbon. 8 (3), 365-368, 1970) estudiaron la
formación de carbono en las superficies de diferentes metales de
transición utilizados como catalizadores. Desde entonces distintos
grupos de investigación han trabajado en diferentes aspectos de la
reacción, principalmente enfocando el trabajo hacia la producción de
carbono filamentoso de alta calidad y, más recientemente, a la
producción de hidrógeno libre de CO_{2}. El grupo de investigación
de Kiyoshi Otsuka, del Instituto de Tecnología de Tokio ha trabajado
en este tema desde 2001, estudiando en profundidad la descomposición
de metano sobre catalizadores de Ni (40% en peso)/SiO_{2} (cfr. K.
Otsuka, et al., Appl. Cat. A: Gen., 210
(1-2), 371-379, 2001), obteniendo
grandes cantidades de carbono depositado (491 gC/gNi) antes de la
desactivación del catalizador. El grupo de Yongdan Li de la
Universidad de Tianjin en China ha estudiado también el
comportamiento de catalizadores de níquel pero soportados sobre
alúmina (cfr. J. Chen, et al., Appl. Cat. A: Gen., 269
(1-2), 179-186, 2004). En este caso,
han obtenido cantidades de nanofibras de carbono de 380 y 280 g C/g
cat a 600 y 700ºC, respectivamente. Mediante el dopaje con Cu la
actividad catalítica se incrementa en los catalizadores basados en
Ni. En el Boreskov Institute of Catalysis en Russia, el grupo de
M.A. Ermakova ha enfocado el trabajo al estudio de catalizadores con
altas cargas de níquel (cfr. M.A. Ermakova, et al., J.
Catal, 187 (1), 77-84, 1999) y la influencia del
promotor textural utilizado. Han encontrado que el SiO_{2} era el
promotor textural óptimo en los catalizadores de níquel. El grupo de
L.A. Avdeeva del mismo centro ha trabajado en la utilización de
nanofibras de carbono como soporte de catalizadores de níquel en
descomposición de metano a bajas temperaturas (cfr. T.V. Reshetenko,
et al., Catal. Today. 102-103,
115-120, 2005).
La descomposición catalítica de metano para la
producción simultánea de hidrógeno y nanofilamentos de carbono ha
sido estudiada utilizando catalizadores de níquel en un reactor de
lecho fijo. Para ello, se utilizó un catalizador comercial de Ni
(contenido de Ni del 65% en peso) para estudiar la influencia de las
condiciones de operación en el contenido en hidrógeno en el gas de
salida, la desactivación progresiva del catalizador y las
propiedades del carbono depositado (cfr. I. Suelves, Int. J. Hyd.
Energy. 30, 1555-1567, 2005). Se demostró que el
tiempo necesario para la desactivación del catalizador depende en
gran medida de las condiciones de operación utilizadas, además
análisis mediante SEM y TEM demostraron que el carbono desactivado
aparece en dos formas: como largos filamentos de unos pocos
nanometros de diámetro que emergen de las partículas de níquel o
como recubrimientos uniformes. La caracterización mediante XRD,
FT-Raman y XPS mostró que, en todos los casos, el
carbono depositado tiene una estructura altamente ordenada. La
formación de carbono filamentoso, lo que es deseable, se ve
favorecida por bajas conversiones de metano. Por el contrario, las
condiciones de operación que favorecen elevadas conversiones de
metano conllevan la formación de recubrimientos uniformes no
deseados que encapsulan las partículas de Ni, reduciendo la vida del
catalizador. Concretamente, se ha observado que estos catalizadores
se desactivan rápidamente cuando se trabaja a temperaturas
superiores a 750ºC. Es decir, el principal inconveniente que
presentan los catalizadores metálicos basados en Ni, es que la
temperatura de operación a la que se puede llevar a cabo la reacción
está limitada a temperaturas cercanas a 700ºC, puesto que a mayores
temperaturas se produce la desactivación del catalizador. Esto
implica que la concentración máxima de H_{2} que se puede obtener
viene determinada por el equilibrio termodinámico a dicha
temperatura.
Se han descrito otros catalizadores de Ni y
Ni-Cu utilizando distintos métodos para evaluar la
influencia de la cantidad de níquel, el papel del cobre como dopante
y el método de preparación del catalizador en la conversión de
metano y las propiedades del carbono producido (cfr. I. Suelves,
et al., Int. J. Hyd. Energy.
30,1555-1567, 2007; Y. Echegoyen, et al.,
J. Power Sources. 169, 150-157, 2007). Los
catalizadores preparados mostraban un comportamiento similar al
comercial, incluso mejor cuando se introducía una pequeña
concentración de cobre en su composición. Entre los distintos
métodos de preparación de estos catalizadores descritos en la
bibliografía, los más usados son co-precipitación e
impregnación. Estos métodos incluyen pasos de lavado y filtrado, con
el consecuente consumo de tiempo y energía y conllevan el uso de
enormes cantidades de agua, que pueden ser inconvenientes
importantes para su preparación a escala industrial. Otro método de
preparación más sencillo es el basado en la fusión de los nitratos
de los metales. Los experimentos realizados con los catalizadores
preparados por distintos métodos mostraron que el método de
preparación usado no tiene una influencia determinante en la
conversión de metano, obteniéndose resultados similares para
todos.
\newpage
Algunos autores han estudiado el comportamiento
de catalizadores basados en hierro (cfr. S. Takenaka, et al.,
J. Catal, 222 (2), 520-531, 2004; J. Chen, et
al., Studies in Surf. Sci. and Catal 147,
73-78, 2004; M.A. Ermakova, et al., J.
Catal, 201 (1), 183-197, 2001) soportados sobre
alúmina como catalizadores. En el Boreskov Institute of Catalysis en
Rusia, el grupo de M.A. Ermakova ha enfocado el trabajo al estudio
de catalizadores con altas cargas hierro, estudiando la influencia
del promotor textural utilizado y al estudio de mezclas de hierro y
otros metales.
Tal y como se ha comentado, el principal
problema asociado a la utilización de catalizadores de níquel para
la producción de hidrógeno mediante DCM es que a temperaturas por
encima de 700ºC dichos catalizadores se desactivan debido a la
formación de recubrimientos uniformes que encapsulan a la partícula
de níquel, lo que reduce la conversión máxima de metano que puede
obtenerse. Los catalizadores basados en hierro operan en un rango
mayor de temperaturas aunque presentan una menor eficacia y además,
los materiales carbonosos que generan tienen características
diferentes a los obtenidos con catalizadores de níquel.
No obstante, la DCM requiere todavía de un
importante desarrollo científico y tecnológico que proporcione un
mayor conocimiento de los mecanismos de la reacción involucrada que
permita optimizar los parámetros de operación para obtener elevadas
producciones de hidrógeno y materiales de carbono con las mejores
propiedades.
Por tanto, el objetivo fundamental de esta
invención es desarrollar catalizadores metálicos para la
Descomposición Catalítica de Metano (DMC), de alta eficacia y
resistentes a la desactivación optimizando su actividad a
temperaturas elevadas. Para ello se preparan, mediante el método de
fusión de los nitratos de los metales catalizadores basados en Fe,
diferentes composiciones que se ensayan en un rango de temperaturas
a partir de los 700ºC.
La producción de hidrógeno mediante DCM es una
alternativa interesante al reformado de metano, especialmente en
instalaciones descentralizadas de tamaño pequeño o mediano y
ubicadas cercanas a los centros de distribución, donde la captura y
el almacenamiento de CO_{2} no serían rentables económicamente
Este proceso produce en un único paso una mezcla de hidrógeno y
metano, mientras que el carbono es capturado como un producto sólido
con un alto valor comercial. De hecho, la DCM utilizando
catalizadores metálicos está recibiendo atención creciente por parte
de la comunidad científica internacional, debido a la posibilidad de
obtener simultáneamente hidrógeno y nanofilamentos de carbono (NFC).
Dichos nanofilamentos tienen una estructura cristalina
turboestrática con mayor o menor grado de ordenamiento, dependiendo
de las condiciones (temperatura, velocidad espacial, tipo de
reactor, ...) en las que se lleve a cabo el proceso. Este
ordenamiento le otorga unas propiedades muy interesantes para su
utilización en aplicaciones en las que la conductividad térmica y
eléctrica de los materiales es un factor determinante. Además, la
DCM presenta la ventaja, frente a otros procesos descritos para
producir materiales de carbono con alto ordenamiento, de ser
fácilmente escalable a nivel industrial, lo que es esencial para su
transferencia tecnológica.
Uno de los aspectos que pretende abarcar la
presente invención es profundizar en el desarrollo de un
catalizador, o catalizadores, que presente una alta eficacia y una
adecuada resistencia a la desactivación.
Por todo ello, un primer aspecto de la presente
invención se refiere al uso de un catalizador metálico (de hierro)
de fórmula Fe:X o Fe:X:Y en el proceso de obtención de hidrógeno
mediante la Descomposición Catalítica de Metano (DCM) y donde X
representa un óxido de aluminio o magnesio de fórmulas
Al_{2}O_{3} (alúmina) o MgO respectivamente e Y Molibdeno
(Mo).
Estos catalizadores son de alta eficacia y
resistentes a la desactivación optimizando su actividad a
temperaturas elevadas (por encima de los 700ºC). A partir de ahora
catalizador o catalizadores de la invención.
En una realización preferida el catalizador es
de fórmula Fe:X, más concretamente Fe:Al_{2}O_{3} en distintas
proporciones molares de Fe y óxido, siendo preferida la relación
seleccionada entre 70:30 y 30:70 de Fe:Al_{2}O_{3}, más
preferida entre 60:40 y 40:60 y aún más preferido aquel catalizador
cuyo relación Fe:Al_{2}O_{3} es de aproximadamente 50:50. En
estas proporciones preferidas, se demostró no solo una mayor
capacidad para acumular carbono sino además una mayor velocidad de
reacción de deposición.
En otra realización preferida el catalizador es
Fe:MgO en distintas proporciones molares de metal y oxido siendo
preferida la relación seleccionada entre 90:10 y 50:50 de Fe:MgO y
más preferida entre 70:30 y 50:50 y aún más preferido aquel
catalizador cuyo relación Fe:MgO es de aproximadamente 70:30. De
hecho, y como se demuestra en los ejemplos, al aumentar el contenido
en Fe hasta esa proporción preferida, aumenta la cantidad de carbono
que los catalizadores son capaces de acumular antes de la
desactivación.
En otra realización preferida el catalizador
presenta otro metal seleccionado Molibdeno (Mo), y se representa por
la fórmula Fe:X:Y. X e Y han sido descritos anteriormente.
En una realización aún más preferida X es MgO y
el segundo metal es Mo, es decir un catalizador de fórmula
Fe:MgO:Mo, en el que hierro, óxido de magnesio y molibdeno se
encuentran en distintas proporciones. Siendo preferida la relación
en la que el segundo metal se encuentra en una proporción molar de
entre 2,5 y 10%, por ejemplo pero sin limitarse 5% o 7,5%. Una
relación posible puede se la que se selecciona de entre 50:48:2 y
50:40:10 y es preferido aquel catalizador cuyo relación Fe:MgO:Mo es
de entre 50:45:5 y 50:42:8.
El uso de los catalizadores de la invención en
el proceso de obtención de hidrógeno mediante DCM permite además
capturar el carbono en forma de nanofilamentos (NFC). Dichos
nanofilamentos tienen una estructura cristalina turboestrática con
mayor o menor grado de ordenamiento. Es muy importante destacar que
este ordenamiento dependerá en gran medida de las condiciones en las
que se lleve a cabo el proceso DCM.
Por ello, otro aspecto de la presente invención
está dirigido al proceso por el que se obtiene simultáneamente
hidrógeno y materiales carbonosos avanzados (nanofibras/nanotubos)
mediante descomposición catalítica de metano, utilizando el
catalizador o catalizadores de la invención. En el texto, proceso de
la invención.
En una realización preferida, el proceso de la
invención se lleva a cabo a temperaturas superiores a 700ºC, más
preferiblemente a temperaturas en el rango de entre 700 y 1000ºC y
concretamente a unas temperaturas de aproximadamente 700, 800 y
900ºC.
Tal y como se demuestra en los ejemplos y se
observa en la Fig.3 para el caso de un catalizador Fe:MgO a 700, 800
y 900ºC, al aumentar la temperatura se incrementa el rendimiento a
carbono de la DCM en el rango de temperaturas ensayado. Resultados
que corroboran la eficacia y la adecuada resistencia a la
desactivación de los catalizadores de la invención a temperaturas
superiores a los 700ºC, lo que permite, entre otras cosas aumentar
la conversión de metano en la reacción.
Por otro lado, con los catalizadores de la
invención se consigue no sólo aumentar el rendimiento a carbono sino
también la velocidad de reacción.
Otro aspecto de la presente invención se refiere
a los nanofilamentos (nanofibras/nanotubos) obtenidas según el
proceso de la invención.
La observación mediante Microscopía Electrónica
de Barrido (SEM) del carbono depositado sobre los catalizadores de
la invención muestra que el carbono se deposita en forma de
nanofilamentos.
Por "nanofilamento de carbono", se entiende
en la presente invención, aquellas estructuras de grafito con
orientaciones de los planos de grafeno, formando diferentes ángulos
con el eje de la fibra y cuyos diámetros son de entre 10 y 100 nm y
cuyo orden estructural y carácter granítico aumenta al aumentar la
Tª de reacción.
Estos materiales poseen propiedades únicas como:
resistencia a ácidos y bases fuertes, conductividad eléctrica, alta
área BET y gran resistencia mecánica. Estas propiedades se ven
reflejadas en una amplia variedad de aplicaciones tales como:
soportes catalíticos, adsorbentes selectivos, materiales para el
almacenamiento de hidrógeno, materiales compuestos, dispositivos
nano-electrónicos y
nano-mecánicos.
A lo largo de la descripción y las
reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no
pretenden excluir otras características técnicas, componentes o
pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y
características de la invención se desprenderán en parte de la
descripción y en parte de la práctica de la invención. Los
siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración,
y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
Fig. 1.- Muestra la cantidad de carbono
depositado por gramo de catalizador y gramo de Fe para un
catalizador Fe(Al_{2}O_{3}) en función del contenido en
Fe. Tª:800ºC.
Fig. 2.- Muestra la cantidad de carbono
depositado por gramo de catalizador y gramo de Fe para un
catalizador Fe(MgO) en función del contenido en Fe.
Tª:800ºC.
Fig. 3.- Muestra la cantidad de carbono
depositado por gramo de catalizador para un catalizador Fe:MgO en
función de la temperatura. Contenido en Fe:70% mol.
Fig. 4.- Muestra la imagen SEM del carbono
depositado tras la DCM a 800ºC. Catalizador Fe:X:Y (50:
42.5:7.5).
Fig. 5.- Muestra la cantidad de carbono
depositado por gramo de catalizador y gramo de Fe para un
catalizador Fe:X:Mo en función del contenido en Mo. T: 800ºC.
Contenido en Fe: 50% mol. Fig. 5a.- Catalizador Fe:Mg:Mo. Fig.
5b.-Catalizador Fe:Al:Mo.
Fig. 6.- Muestra la concentración de H_{2} (%
vol) tras la DCM utilizando un catalizador Fe:Mo:Mg
(50:7.5:42.5).
A continuación se ilustrará la invención
mediante unos ensayos realizados por los inventores, que ponen de
manifiesto la eficacia y la adecuada resistencia a la desactivación
de los catalizadores de la invención.
\newpage
Los catalizadores a utilizar en el proceso se
prepararon mediante el método de fusión de las sales de los metales.
La investigación utilizando catalizadores metálicos llevada a cabo
anteriormente, ha mostrado dicho método como el más adecuado con
vistas a una posible aplicación industrial ya que en él se evitan
los pasos de filtrado, lavado y secado presentes en los métodos
convencionales lo que permitirá una importante reducción de costos
en la preparación. Los nitratos de los metales de interés se mezclan
y posteriormente se funden a temperaturas entre
300-500ºC (preferiblemente 350ºC) durante
0.5-2 h (preferiblemente 1 h) y posteriormente se
calcinan entre 400 y 700ºC (preferiblemente a 450ºC). Finalmente se
reducen a 550ºC con hidrógeno. Se prepararon catalizadores
Fe(Al_{2}O_{3}) y Fe-MgO y posteriormente
también catalizadores bimetálicos Fe-Mo, utilizando
de nuevo magnesia o alúmina como promotores texturales. Se ha
estudiado la influencia del contenido en Fe y del promotor textural
en la eficiencia de los catalizadores. Además se han preparado
catalizadores bimetálicos, con el objetivo de mejorar la eficacia de
los catalizadores así como su velocidad de reacción.
El dispositivo experimental utilizado para
ensayar la actividad de los catalizadores preparados ha sido un
analizador termo-gravimétrico Cahn TG 151 que
permite trabajar a temperaturas de hasta 1000ºC a presión
atmosférica. Este dispositivo experimental permite la monitorización
en continuo de las variaciones de peso y la temperatura de las
muestras a medida que el metano se descompone y el carbono se
deposita progresivamente sobre los catalizadores. Las condiciones de
operación fueron: peso de: 10 mg; caudal de metano: 1 IN/h.
Temperaturas de reacción: 700, 800 y 900ºC.
Además los catalizadores se ensayaron en un
reactor de lecho fijo formado por un reactor tubular de cuarzo (18
mm de diámetro y 75 cm de longitud) calentado por un horno eléctrico
que permitió generar una cantidad suficiente de muestra carbonosa
para posteriores estudios de caracterización y recoger los gases de
salida del reactor para su posterior análisis mediante cromatografía
de gases. Las condiciones de operación fueron: peso de catalizador:
0.6 g; T: 600-900ºC, velocidad espacial: 1, caudal
de metano: 10 ml/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Se han preparado catalizadores de Fe
(Al_{2}O_{3}) variando el porcentaje de Fe entre 10% mol y un
90% mol. Estos catalizadores se probaron a 800ºC en termobalanza
alimentando metano sin diluir, comprobándose su actividad para la
descomposición de metano a esta temperatura. De los resultados
obtenidos se observa (Figura 1) que tanto la cantidad de carbono
acumulado como la velocidad inicial de reacción dependen de la
relación Fe:Al, observándose un óptimo para una relación Fe:Al de
50:50, que corresponde con una capacidad de acumular carbono de 7.5
gFe/g C antes de la desactivación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se han preparado catalizadores de Fe (MgO)
variando el porcentaje de Fe entre 10% mol y un 90% mol al igual que
con los catalizadores que utilizan alúmina como promotor textural.
Estos catalizadores se probaron a 800ºC comprobándose que también
eran activos para la descomposición de metano a esta
temperatura.
La Fig. 2 muestra la cantidad de carbono
depositada por gramo de Fe para los experimentos llevados a cabo en
termobalanza. En ella se puede observar como al aumentar el
contenido en Fe aumenta la cantidad de carbono que los catalizadores
son capaces de acumular antes de la desactivación, alcanzándose un
valor máximo para composiciones de Fe:MgO de alrededor de 70:30, a
diferencia de lo que ocurría con los catalizadores soportados en
alúmina. En este caso se han obtenido deposiciones de 3.5 gC/g Fe.
Mayores contenidos en Fe no modifican el rendimiento final a carbono
por lo que esta composición se seleccionó para posteriores
experimentos.
Se ha observado además que los catalizadores
preparados con alúmina como promotor textural presentan no sólo una
mayor capacidad para acumular carbono sino además una mayor
velocidad de reacción de deposición.
\vskip1.000000\baselineskip
En la Fig 3 se muestran los resultados obtenidos
para un catalizador de Fe:Mg (70:30) que se ha ensayado a 700, 800 y
900ºC. Se puede observar que en el caso de este catalizador, al
contrario de lo que ocurre con los catalizadores que utilizan Ni
como fase activa, al aumentar la temperatura se incrementa el
rendimiento a carbono de la Descomposición de metano en el rango de
temperaturas ensayado.
\vskip1.000000\baselineskip
La preparación de catalizadores bimetálicos se
ha llevado a cabo con el objetivo de mejorar no solo el rendimiento
a carbono sino también la velocidad de reacción para aproximarla en
la medida de lo posible a la que se obtiene con catalizadores
basados en Ni. Inicialmente se ha trabajado con Mo.
Se prepararon catalizadores Fe:X:Y con una
composición molar 50:45:5, siendo X: Al_{2}O_{3} o MgO e Y: Mo.
Sin embargo la adición de Mo mejoró ostensiblemente la capacidad de
acumulación de carbono y la velocidad de reacción en el caso de los
catalizadores que utilizan MgO como promotor textural. La
observación mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) del
carbono depositado sobre estos catalizadores muestra que en el caso
de los catalizadores basados en Fe o en Fe-Mo el
carbono se deposita en forma de nanofilamentos (Fig. 4).
Posteriormente se modificó el contenido en Mo
preparándose nuevos catalizadores con contenidos del segundo metal
entre 2.5 y 10%. Los resultados obtenidos en este caso para ambos
promotores texturales se muestran en la Fig. 5, donde se puede ver
el efecto casi inapreciable de la adición de Mo para los
catalizadores con alúmina y el incremento considerable de la
capacidad de acumular carbono para el caso de los catalizadores que
utilizan magnesia como promotor textural. En este caso para un
contenido en Mo de un 7.5% se alcanzan deposiciones de carbono por
gramo de hierro próximas a 11 g.
\vskip1.000000\baselineskip
En la Fig. 6 se muestra un ejemplo de la
producción de hidrógeno obtenida a 800 y 900ºC, en un reactor de
lecho fijo que permite la monitorización de la corriente de gases a
la salida del reactor y por tanto conocer la composición exacta de
dichos gases.
Se observa una producción de hidrógeno próxima
al 90%, especialmente a 900ºC, sin observarse desactivación a lo
largo de los experimentos. Este comportamiento es muy diferente al
observado con catalizadores de Ni cuyo principal problema es que a
temperaturas por encima de 700ºC dichos catalizadores se desactivan
debido a la formación de recubrimientos uniformes que encapsulan a
la partícula de níquel, lo que reduce la conversión máxima de metano
que puede obtenerse.
Claims (19)
1. Catalizador metálico de fórmula Fe:X para su
uso en un proceso de Descomposición Catalítica de Metano (DCM),
donde X representa un óxido de aluminio o de magnesio.
2. Catalizador según la reivindicación 1, donde
X es Al_{2}O_{3}.
3. Catalizador según la reivindicación 2, donde
la relación Fe:Al_{2}O_{3} es de entre 70:30 y 30:70.
4. Catalizador según la reivindicación 3, donde
la relación Fe:Al_{2}O_{3} es de entre 60:40 y 40:60.
5. Catalizador según la reivindicación 4, donde
la relación Fe:Al_{2}O_{3} es de 50:50.
6. Catalizador según la reivindicación 1, donde
X es MgO.
7. Catalizador según la reivindicación 6, donde
la relación Fe:MgO es de entre 90:10 y 50:50.
8. Catalizador según la reivindicación 6, donde
la relación Fe:MgO es de entre 70:30 y 50:50.
9. Catalizador según la reivindicación 7, donde
la relación Fe:MgO es de 70:30.
10. Catalizador metálico según la reivindicación
1 que además contiene otro metal y presenta la fórmula Fe:X:Y, donde
X se define en la reivindicación 1 e Y es molibdeno.
11. Catalizador metálico según la reivindicación
10, donde X es MgO e Y es Mo.
12. Catalizador según la reivindicación 11,
donde la relación Fe:MgO:Mo es de entre 50:48:2 y 50:40:10.
13. Catalizador según la reivindicación 12,
donde la relación Fe:MgO:Mo es de entre 50:45:5 y 50:42:8.
14. Uso del catalizador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, para la descomposición catalítica de
metano.
15. Uso del catalizador según la reivindicación
14, para la obtención de hidrógeno y/o nanofilamentos de
carbono.
16. Procedimiento de obtención de hidrógeno por
descomposición catalítica de metano caracterizado por
utilizar el catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
13.
17. Procedimiento según la reivindicación
anterior, en la que la temperatura de reacción está por encima de
los 700ºC.
18. Procedimiento según la reivindicación
anterior, en la que la temperatura de reacción está entre 700ºC y
900ºC.
19. Nanofilamentos de carbono obtenibles en el
procedimiento de obtención de hidrógeno por DMC según cualquiera de
las reivindicaciones 16 a 18.
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|---|---|---|---|
| ES200900879A ES2345805B1 (es) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Catalizadores de hierro para la produccion simultanea de hidrogeno y nanofilamentos de carbono mediante descomposicon catalitica de metano. |
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| ES200900879A ES2345805B1 (es) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Catalizadores de hierro para la produccion simultanea de hidrogeno y nanofilamentos de carbono mediante descomposicon catalitica de metano. |
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|---|---|
| ES2345805A1 true ES2345805A1 (es) | 2010-10-01 |
| ES2345805B1 ES2345805B1 (es) | 2011-07-22 |
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| ES (1) | ES2345805B1 (es) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015004295A1 (es) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Procedimiento de preparacion de nanofibras de grafito a partir de biogas |
| US11873219B2 (en) | 2018-04-09 | 2024-01-16 | Shell Usa, Inc. | Process for producing hydrogen and carbon products |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250148B2 (en) * | 2002-07-31 | 2007-07-31 | Carbon Nanotechnologies, Inc. | Method for making single-wall carbon nanotubes using supported catalysts |
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2009
- 2009-03-31 ES ES200900879A patent/ES2345805B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US7250148B2 (en) * | 2002-07-31 | 2007-07-31 | Carbon Nanotechnologies, Inc. | Method for making single-wall carbon nanotubes using supported catalysts |
Non-Patent Citations (6)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2015004295A1 (es) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Procedimiento de preparacion de nanofibras de grafito a partir de biogas |
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|---|---|
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