Descomposición electrocatalítica del NOx con el catalizador NiO/YSZ= Electrochemical catalytic descomposition of NOx with a NiO/YSZ catalyst

Abstract

Los catalizadores basados en níquel presentan una buena actividad en la descomposición del NOx, pero son fuertemente inhibidos por el oxígeno. En este trabajo se estudió la regeneración de los centros activos del catalizador, obteniéndose una regeneración continua de los mismos cuando se llevaba a cabo una reducción electro-química del catalizador. Se observó un aumento en la selectividad de la celda electroquímica respecto a la reacción de descomposición de los óxidos de nitrógeno con el tiempo de operación de la celda. Se propuso un mecanismo de almacenamiento de compuestos de nitrógeno en la superficie del catalizador de NiO/YSZ así como un mecanismo de descomposición del NOx según el cual, la quimiadsorción disociativa de las moléculas de óxido de nitrógeno en la superficie del catalizador es seguida de la recombinación de los átomos de nitrógeno dando de esta forma lugar a la formación de N2.

Palabras clave: catalizador, descomposición, óxido de nitrógeno, regeneración, selectividad, almacenamiento, electroquímica.

Abstract

Ni-based catalysts present a good activity in the decomposition of nitrogen oxides but they are strongly inhibited by oxygen. In the present work, the regeneration of the active centers of a NiO/YSZ catalyst by means of chemical reduction and the electro-chemical elimination of O2 were studied. The electro-chemical regeneration presents a big advantage since a continuous regeneration of the catalyst could be achieved. An improvement of the cell selectivity in the decomposition of NOx in oxygen excess with the cell operating time was also observed. A storage mechanism which would explain the formation of the surface nitrates and nitrites observed in the DRIFT experiments as well as a mechanism for the NOx decomposition was proposed. In the latter mechanism the dissociative chemisorption of the nitrogen oxides on the catalyst surface occurs and a subsequent recombination of the adsorbed nitrogen atoms leads to the N2 formation.

Key words: Decomposition, catalyst, nitrogen oxide, regeneration, selectivity, storage, electrochemical