Sviluppo di catalizzatori attivi e stabili per la produzione di idrogeno da gas naturale

Questo lavoro di tesi si inserisce nell’ambito di un’attivita’ di ricerca volta alla trasformazione del gas naturale a prodotti di interesse industriale, con particolare attenzione alla reazione di ossidazione parziale del metano a gas di sintesi.
La preparazione di un catalizzatore attivo e stabile in condizioni di reazione severe rappresenta uno dei problemi principali per la realizzazione del processo industriale.
L’attenzione di questo lavoro di tesi si e’ focalizzata sull’analisi dei problemi riguardanti i catalizzatori commerciali, alcuni dei quali scaricati da un impianto pilota per la produzione di gas di sintesi, e sulla ricerca di sistemi catalitici a base di metalli nobili che possano avere un’applicazione industriale immediata. In particolare è stata investigata la stabilità dei catalizzatori utilizzati in un impianto pilota, studiando i fenomeni di disattivazione inerenti alla trasformazione ed alla sinterizzazione del supporto e della fase attiva in ambiente di reazione e verificando l’eventuale formazione di coke. Inoltre sono state studiate e confrontate, nell’impianto di laboratorio, l’attività e la stabilità di catalizzatori commerciali contenenti Pt e Ni. Lo studio si è esteso alla preparazione di nuovi sistemi catalitici ottenuti dall’impregnazione di Al2O3 con diversi composti contenenti metalli nobili. Il pH e le condizioni della preparazione per “incipient wetness impregnation” sono state modificate per ottimizzare l’interazione metallo-supporto. I catalizzatori così preparati sono stati confrontati per selezionare il metodo e la quantità di metallo nobile ottimale per consentirne l’utilizzo industriale prolungato.