ΖΛΔΚΣΡΟΥΖΜΗΚΖ ΔΝΗΥΤΖ ΣΖ ΑΝΣΗΓΡΑΖ ΤΓΡΟΓΟΝΧΖ ΣΟΤ CO 2 Δ ΜΔΣΑΛΛΗΚΟΤ ΚΑΣΑΛΤΣΔ Ru, Fe, Co ΚΑΗ Pt

Transcript

1 ΖΛΔΚΣΡΟΥΖΜΗΚΖ ΔΝΗΥΤΖ ΣΖ ΑΝΣΗΓΡΑΖ ΤΓΡΟΓΟΝΧΖ ΣΟΤ CO 2 Δ ΜΔΣΑΛΛΗΚΟΤ ΚΑΣΑΛΤΣΔ Ru, Fe, Co ΚΑΗ Pt Η. Καλαϊηζίδοσ 1, Γ. Θελερίηης 1,. οσενηίε 1, Α. Καηζαούνης 1, Κ. Γ. Βαγενάς 1,2 1. Δξγαζηήξην Υεκηθώλ Γηεξγαζηώλ & Ηιεθηξνρεκείαο, Σκήκα Υεκηθώλ Μεραληθώλ, Παλεπηζηήκην Παηξώλ, 26504, Πάηξα 2. Έδξα ησλ Υεκηθώλ Δπηζηεκώλ, Αθαδεκία Αζελώλ, Παλεπηζηεκίνπ 28, Αζήλα. ΠΔΡΗΛΖΦΖ Η ειεθηξνρεκηθή ελίζρπζε ηεο πδξνγόλσζεο ηνπ CO 2 δηεξεπλήζεθε ζε θαηαιύηεο Ru, Fe, Co θαη Pt ελαπνηεζεηκέλνπο ζε ζηεξεό ειεθηξνιύηε, δηξθνλία ζηαζεξνπνηεκέλε κε ύηξηα (YSZ), έλαλ αγσγό ηόλησλ νμπγόλνπ, ζε έλα εύξνο ζεξκνθξαζηώλ από 200 έσο 460 o C, ζε αηκνζθαηξηθή πίεζε. Παξαγσγή CH 4 θαη CO παξαηεξήζεθε κε ηε ρξήζε Ru θαη Co, ελώ ην CO ήηαλ ην κόλν πξντόλ όηαλ ρξεζηκνπνηήζεθαλ θαηαιύηεο Fe θαη Pt, ππό αλαγσγηθέο ζπλζήθεο. ηα δείγκαηα Ru/YSZ παξαηεξήζεθε πςειή εθιεθηηθόηεηα σο πξνο ην CH 4 ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο όπνπ ε επίδξαζε ηεο ειεθηξνρεκηθήο ελίζρπζεο ήηαλ εληνλόηεξε. Πξνώζεζε ηόλησλ Ο 2- ζηελ θαηαιπηηθή επηθάλεηα πξνθάιεζε αύμεζε ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ παξαγσγήο CH 4 θαη κείσζε ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO. ε θαηαιύηε Pt, όπνπ ην CO ήηαλ ην κόλν πξντόλ, παξαηεξήζεθε ζπκπεξηθνξά αλεζηξακέλνπ εθαηζηείνπ, δειαδή αύμεζε ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO ηόζν κε ζεηηθή όζν θαη κε αξλεηηθή πόισζε. Αλάινγε ζπκπεξηθνξά κε ηελ Pt, παξαηεξήζεθε θαη ζηελ πεξίπησζε ηνπ Fe, όπνπ όκσο έιαβε ρώξα απελεξγνπνίεζε ηεο θαηαιπηηθήο ελεξγόηεηαο θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ. Η ζπκπεξηθνξά απηή απνδόζεθε ζε ζρεκαηηζκό νμεηδίσλ ηνπ ζηδήξνπ ηα νπνία ήηαλ δπλαηό λα δηαζπαζηνύλ θαη θαηά ζπλέπεηα λα αλαθηεζνύλ νη αξρηθνί θαηαιπηηθνί ξπζκνί κε επηβνιή αξλεηηθώλ δπλακηθώλ. ΔΗΑΓΧΓΖ Η πδξνγόλσζε ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα πξνο παξαγσγή πδξνγνλαλζξάθσλ είλαη ζεκαληηθνύ ηερλνινγηθνύ θαη πεξηβαιινληηθνύ ελδηαθέξνληνο [1]. ηελ παξνύζα εξγαζία κειεηήζεθε ην θαηλόκελν ηεο Ηιεθηξνρεκηθήο Δλίζρπζεο ηεο θαηάιπζεο (EPOC) ή κε- Φαξαληατθή Ηιεθηξνρεκηθή Σξνπνπνίεζε ηεο Καηαιπηηθήο Δλεξγόηεηαο (θαηλόκελν NEMCA) γηα ηελ ελίζρπζε ηνπ ξπζκνύ θαη ηεο εθιεθηηθόηεηαο ηεο πδξνγόλσζεο ηνπ CO 2. Σν θαηλόκελν NEMCA έρεη εξεπλεζεί δηεμνδηθά γηα πεξηζζόηεξα από 70 θαηαιπηηθά ζπζηήκαηα [2,4]. ε κειέηεο ειεθηξνρεκηθήο ελίζρπζεο ην αγώγηκν ειεθηξόδην θαηαιύηεο είλαη ζε επαθή κε έλαλ ηνληηθό αγσγό θαη ν θαηαιύηεο εληζρύεηαη ειεθηξνρεκηθά κε ηελ επηβνιή ελόο ξεύκαηνο ή δπλακηθνύ κεηαμύ ηνπ θαηαιπηηθνύ ειεθηξνδίνπ θαη ηνπ βνεζεηηθνύ ή ηνπ ειεθηξνδίνπ αλαθνξάο, αληίζηνηρα. Πνιπάξηζκεο ηερληθέο ηεο επηζηήκεο επηθαλεηώλ θαη ηεο ειεθηξνρεκείαο έρνπλ δείμεη όηη ε Ηιεθηξνρεκηθή Δλίζρπζε νθείιεηαη ζε κηα ειεθηξνρεκηθά ειεγρόκελε κεηαλάζηεπζε - πξνώζεζε ηνληηθώλ εηδώλ (O 2- ζηελ πεξίπησζε ηεο YSZ) πξνο ηελ θαηαιπηηθή επηθάλεηα πνπ είλαη εθηεζεηκέλε ζηελ αέξηα θάζε [2]. Γηα ηελ πνζνηηθνπνίεζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο Ηιεθηξνρεκηθήο Δλίζρπζεο ρξεζηκνπνηνύληαη δύν παξάκεηξνη: 1. Ο ιόγνο πξνζαύμεζεο ηνπ ξπζκνύ, ξ, νξηδόκελνο από ηελ εμίζσζε: r (1) r o

2 όπνπ, r, είλαη ν ειεθηξνεληζρπκέλνο ξπζκόο θαη r o, ν θαηαιπηηθόο ξπζκόο αλνηθηνύ θπθιώκαηνο (δίρσο ηελ επηβνιή δπλακηθνύ). 2. Η θαηλόκελε θαξαληατθή απόδνζε, Λ, νξηδόκελε από ηελ εμίζσζε: r i ( g eq / s) i (2) I / F όπνπ, Γr, ε ππό επηβνιή ξεύκαηνο ή δπλακηθνύ κεηαβνιή ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ ζε g-eq/s, Ι ην ξεύκα πνπ δηαξξέεη ην θύθισκα θαη F ε ζηαζεξά ηνπ Faraday. Σν Ι/F απνηειεί ην ηνληηθό ξεύκα πνπ δηαξξέεη ηνλ ειεθηξνιύηε (YSZ) εθθξαζκέλν ζε g-eq/s [3]. Δηδηθόηεξα γηα ηελ πεξίπησζε ηεο πδξνγόλσζεο ηνπ CO 2 ζε Μ/ΤSZ (όπνπ Μ: Ru, Fe, Co, Pt) δεδνκέλσλ ησλ πηζαλώλ αληηδξάζεσλ ζρεκαηηζκνύ CO θαη CH 4 έρνπκε: γηα ηελ παξαγσγή ηνπ CO, όπνπ C +4 O -2 2 C +2 O -2, δειαδή κεηαβνιή ηνπ ζζέλνπο ηνπ C θαηά 2, έρνπκε: 2r CO ( mol / s) CO (3) I / F θαη γηα ηελ παξαγσγή ηνπ CH 4, όπνπ C +4 O -2 2 C -4 Η +1 4, δειαδή κεηαβνιή ηνπ ζζέλνπο ηνπ C θαηά 8: 8r CH ( mol / s) 4 CH (4) 4 I / F Η θαξαληατθή απόδνζε, Λ, εθθξάδεη ηνλ αξηζκό ησλ ξνθεκέλσλ αληηδξώλησλ πνπ ππνρξεώλνληαη ζε αληίδξαζε ιόγσ ηεο ύπαξμεο ηνπ πξνσζεηηθνύ είδνπο (π.ρ. Ο 2- ) ζηελ θαηαιπηηθά ελεξγή επηθάλεηα. Δπηπιένλ, όηαλ ε ελίζρπζε αληηβαίλεη ην λόκν ηνπ Faraday (δειαδή όηαλ Λ>1), ην όθεινο από ηελ επηβνιή ηνπ ξεύκαηνο ή ηνπ δπλακηθνύ είλαη κεγαιύηεξν ηνπ θόζηνπο. Οη πεξηζζόηεξεο κειέηεο πνπ αθνξνύλ ηελ θαηαιπηηθή πδξνγόλσζε ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα ιακβάλνπλ ρώξα ζε ηππηθνύο αληηδξαζηήξεο ξεπζηνζηεξεάο θιίλεο ρξεζηκνπνηώληαο θπξίσο επγελή κέηαιια (π.ρ. Rh, Pd, θ.α.) ελαπνηεζεηκέλα ζε δηάθνξνπο θνξείο (π.ρ. Al 2 O 3, Nb 2 O 3, ZrO 2, θ.α.). Σν βαζηθό πιενλέθηεκα ησλ επγελώλ κεηάιισλ έλαληη ησλ ππνινίπσλ (π.ρ. Ni), είλαη όηη δελ επλννύλ ην ζρεκαηηζκό ζηαζεξώλ θαξβηδίσλ κε απνηέιεζκα λα παξακέλνπλ ελεξγά γηα κεγαιύηεξν ρξνληθό δηάζηεκα [5-9]. Η παξνύζα κειέηε ζπλίζηαηαη ζηελ αμηνπνίεζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο κε-θαξαληατθήο ειεθηξνρεκηθήο ηξνπνπνίεζεο ηεο θαηαιπηηθήο ελεξγόηεηαο (NEMCA effect), γηα ηελ αληίδξαζε αλαγσγήο ηνπ CO 2, ρξεζηκνπνηώληαο σο θαηαιύηεο Ru, Pt αιιά θαη Fe, Co (κε επγελή κέηαιια), ηα νπνία πξνζθέξνληαη κε κεγαιύηεξε επθνιία γηα αμηνπνίεζε ηεο ζπγθεθξηκέλεο αληίδξαζεο θαη ζε βηνκεραληθή θιίκαθα. ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΟ ΜΔΡΟ Οη θαηαιύηεο ελαπνηίζεληαη ζε ζηεξεό ειεθηξνιπηε θαη ιεηηνπξγνύλ θαη σο ειεθηξόδηα εξγαζίαο. Ωο βνεζεηηθό θαη ειεθηξόδην αλαθνξάο ελαπνηίζεηαη ρξπζόο ζηελ άιιε κεξηά ηνπ ζηεξενύ ειεθηξνιύηε κε εθαξκνγή νξγαλνκεηαιιηθήο πάζηαο (Metalor A1118) αθνινπζνύκελε από πύξσζε ζηνλ αέξα γηα 90 min ζηνπο 400 o C θαη γηα 30 min ζηνπο 650 o C. Σα θαηαιπηηθά ειεθηξόδηα εξγαζίαο (~1µm πάρνπο) ελαπνηίζεληαη είηε κε ηε κέζνδν ηνπ πγξνύ εκπνηηζκνύ από ρισξηνύρα δηαιύκαηα ησλ κεηάιισλ είηε από δηαιύκαηα παξαζθεπαζκέλα

3 ζύκθσλα κε ηελ επξσπατθή παηέληα CIEMAT [10]. ηελ πξώηε πεξίπησζε απαηηείηαη ζεξκηθή επεμεξγαζία ζηνπο 500 o C γηα 2 hr (γηα ηα Ru, Co) ή μήξαλζε ζηνπο 150 o C γηα 10 min θαη πύξσζε ζηνπο 850 min γηα 10 min (γηα ηα Fe, Pt). Καη ζηηο δύν πεξηπηώζεηο αθνινπζεί αλαγσγή ζε Η 2 ζηνπο 300 o C γηα 1-2 hr. Αέξηα ρξσκαηνγξαθία ζε ζπλδπαζκό κε θαζκαηνζθνπία ππεξύζξνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ αλάιπζε ηνπ αεξίνπ κίγκαηνο. Γηα ηε κειέηε ηεο αληίδξαζεο ρξεζηκνπνηήζεθε αληηδξαζηήξαο κνλνύ ζαιάκνπ [3]. ηαζεξά ξεύκαηα ή δπλακηθά επηβάιινληαλ κε ηε ρξήζε ελόο γαιβαλνζηάηε πνηελζηνζηάηε (AMEL 2053). Σα αληηδξώληα ήηαλ πξόηππα κίγκαηα CO 2 ζε He θαη H 2 ζε He. Η ζπλνιηθή ξνή θπκαηλόηαλ από 50 έσο 200 cm 3 /min. ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΚΑΗ ΤΕΖΣΖΖ ην ρήκα 1 θαίλεηαη ε δπλακηθή απόθξηζε ησλ ξπζκώλ παξαγσγήο CH 4 θαη CO θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ (γηα ηελ πεξίπησζε ηνπ Ru/YSZ) ζηνπο 200 o C, γηα αέξηα ηξνθνδνζία 1 kpa CO 2 θαη 7 kpa H 2. Αξρηθά, ε κεηαηξνπή ηνπ CO 2 είλαη 6.4%, θαη ε εθιεθηηθόηεηα σο πξνο ην CH 4 70%. Δπηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ (+1V), δειαδή παξνρή O 2- ζηελ θαηαιπηηθή επηθάλεηα, πξνθαιεί 150% αύμεζε ζηελ παξαγσγή κεζαλίνπ θαη 45% κείσζε ζηελ παξαγσγή ηνπ CO. Η εθιεθηηθόηεηα ηνπ CH 4 απμάλεηαη ζην 90%. Σν θαηλόκελν είλαη πιήξσο αληηζηξεπηό κηαο θαη δηαθνπή επηβνιήο ηνπ δπλακηθνύ επαλαθέξεη ηνπο θαηαιπηηθνύο ξπζκνύο ζηηο αξρηθέο ηνπο ηηκέο. Δπηβνιή αξλεηηθνύ δπλακηθνύ (-1V) έρεη ηελ αληίζεηε επίδξαζε ζηνπο ξπζκνύο παξαγσγήο CO θαη CH 4. τήμα 1. Γπλακηθή απόθξηζε ησλ θαηαιπηηθώλ ξπζκώλ παξαγσγήο CH 4 θαη CO θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ (+1V). T = 200 o C. F = 200 cm 3 /min. ην ρήκα 2 παξνπζηάδεηαη ε δπλακηθή απόθξηζε ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO θαζώο θαη ηνπ ξεύκαηνο θαηά ηε δηάξθεηα επηβνιήο ζπλερόκελσλ αξλεηηθώλ δπλακηθώλ -2V, γηα ηελ πεξίπησζε ηνπ Fe/YSZ ζηνπο 300 o C. To κνλνμείδην ηνπ άλζξαθα ήηαλ ην κόλν πξντόλ ηεο αληίδξαζεο, ππό απηέο ηηο ζπλζήθεο, ελώ παξαηεξήζεθε ζπκπεξηθνξά αλεζηξακέλνπ εθαηζηείνπ. Απνκάθξπλζε Ο 2- από ηελ θαηαιπηηθή επηθάλεηα έρεη σο ζπλέπεηα ηελ αύμεζε ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ παξαγσγήο CO. Ο ξπζκόο ηείλεη λα επαλέιζεη ζηελ αξρηθή ηνπ θαηάζηαζε κεηά ηε δηαθνπή ηεο επηβνιήο ηνπ δπλακηθνύ. Απηό δελ επηηπγράλεηαη πιήξσο κηαο

4 θαη θαίλεηαη λα ιακβάλεη ρώξα κηα ζπλερόκελε απελεξγνπνίεζε ηνπ θαηαιύηε. Σν θαηλόκελν ηεο απελεξγνπνίεζεο ζηελ πεξίπησζε ηνπ Fe/YSZ είλαη πην έληνλν θαηά ηε δηάξθεηα επηβνιήο ζεηηθνύ δπλακηθνύ. Πην ζπγθεθξηκέλα, ππό αλνδηθή πόισζε, ν ξπζκόο παξαγσγήο ηνπ CO αξρηθά απμάλεηαη θαη αθνινπζεί κηα κείσζε, ε νπνία πηζαλόηαηα λα νθείιεηαη ζην ζρεκαηηζκό νμεηδίσλ ηνπ ζηδήξνπ επάλσ ζηελ θαηαιπηηθή επηθάλεηα. Σα νμείδηα απηά θαίλεηαη λα δηαζπώληαη κε ηελ επηβνιή αξλεηηθώλ δπλακηθώλ κηαο θαη κε απηό ηνλ ηξόπν κπνξεί λα αλαθηεζεί ν αξρηθόο θαηαιπηηθόο ξπζκόο. τήμα 2. Γπλακηθή απόθξηζε ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO θαη ηνπ ξεύκαηνο θαηά ηελ επηβνιή ζπλερώλ αξλεηηθώλ δπλακηθνύ. T = 300 o C. F = 50 cm 3 /min. ην ρήκα 3 θαίλεηαη ε επίδξαζε ηνπ ξπζκνύ παξνρήο ηόλησλ νμπγόλνπ ζηε κεηαβνιή ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO ζε δείγκα Pt/YSZ γηα ηε ζεξκνθξαζία ησλ 460 o C. To κνλνμείδην ηνπ άλζξαθα ήηαλ ην κόλν πξντόλ ηεο αληίδξαζεο, ππό απηέο ηηο ζπλζήθεο, ελώ παξαηεξήζεθε ζπκπεξηθνξά αλεζηξακέλνπ εθαηζηείνπ. Η κεηαηξνπή ηνπ CO 2 δελ μεπέξαζε ην 2% ζε όια ηα δείγκαηα Pt/YSZ όπνπ θαη κειεηήζεθε ε ζπγθεθξηκέλε αληίδξαζε, ελώ νη ζεξκνθξαζίεο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ήηαλ πνιύ κεγαιύηεξεο ζε ζρέζε κε ηα ππόινηπα θαηαιπηηθά δείγκαηα. Οη ηηκέο ηνπ ιόγνπ πξνζαύμεζεο ηνπ ξπζκνύ, ξ, θπκαίλνληαλ από 1 έσο 11 ελώ παξαηεξήζεθαλ πνιύ κηθξέο ηηκέο ηεο θαηλόκελεο θαξαληατθήο απόδνζεο, Λ.

5 τήμα 3. Δπίδξαζε ηνπ ξπζκνύ παξνρήο ηόλησλ νμπγόλνπ ζηε κεηαβνιή ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO. T = 460 o C. F = 50 cm 3 /min. ην ρήκα 4 θαίλεηαη ε δπλακηθή απόθξηζε ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO θαη ηνπ δπλακηθνύ ηνπ θαηαιύηε θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ (+1.5 ma) θαη αξλεηηθνύ (-1 ma) ξεύκαηνο, γηα ηελ πεξίπησζε ηνπ Pt/YSZ, ζε ζεξκνθξαζία ίζε κε 420 o C. Δπηβνιή αξλεηηθνύ δπλακηθνύ πξνθαιεί κεγαιύηεξε ελίζρπζε ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ (ξ CO = 11) από όηη θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ (ξ CO = 4). Σα επηβαιιόκελα ξεύκαηα ήηαλ ηα κέγηζηα δπλαηά ώζηε ε δηαθνξά δπλακηθνύ ζην ειεθηξόδην εξγαζίαο θαη ζην βνεζεηηθό λα κε μεπεξλάεη ην επηηξεπηό όξην αλαγσγήο ηνπ ζηεξενύ ειεθηξνιύηε (U WC 2.3).

6 τήμα 4. Γπλακηθή απόθξηζε ηνπ θαηαιπηηθνύ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO θαη ηνπ δπλακηθνύ ηνπ θαηαιύηε θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ (+1.5 ma) θαη αξλεηηθνύ (-1 ma) ξεύκαηνο. T = 420 o C. F = 50 cm 3 /min. Η επίδξαζε ηεο κεξηθήο πίεζεο ηνπ πδξνγόλνπ ζην ξπζκό παξαγσγήο ηνπ CO, ηόζν ζε αλνηρηό θύθισκα όζν θαη ππν ηελ επηβνιή αξλεηηθώλ θαη ζεηηθώλ δπλακηθώλ γηα ηελ πεξίπησζε ηεο Pt/YSZ θαίλεηαη ζην ρήκα 5. Η αύμεζε ηεο κεξηθήο πίεζεο ηνπ πδξνγόλνπ νδεγεί ζε αύμεζε ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ CO, ηόζν ζε αλνηρηό θύθισκα όζν θαη ππν αλνδηθή θαη θαζνδηθή πόισζε. Από ην ρήκα 5 θαίλεηαη πσο ε αληίδξαζε είλαη ζεηηθήο ηάμεο σο πξνο ην Η 2 γηα όιεο ηηο ζεξκνθξαζίεο, ελώ ε ελίζρπζε ηνπ ξπζκνύ είλαη κεγαιύηεξε κε αλνδηθή πόισζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη θαζνδηθή πόισζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο.

7 τήμα 5. Δπίδξαζε ηεο κεξηθήο πίεζεο ηνπ πδξνγόλνπ ζην ξπζκό παξαγσγήο ηνπ CO, ζε αλνηρηό θύθισκα θαη ππν πόισζε. T = 380, 420 θαη 460 o C. F = 50 cm 3 /min. Όζνλ αθνξά ηα δείγκαηα θνβαιηίνπ, αξρηθέο κειέηεο έδεημαλ κηθξέο κεηαβνιέο ηνπ ξπζκνύ παξαγσγήο ηνπ κεζαλίνπ θαη ηνπ κνλνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα θαηά ηελ επηβνιή αξλεηηθώλ θαη ζεηηθώλ δπλακηθώλ. Παξόια απηά, ελίζρπζε ησλ θαηαιπηηθώλ ξπζκώλ παξαγσγήο CH 4 θαη CO παξαηεξήζεθε ζε θξάκκαηα Co-Fe ζε αλαινγίεο 90:10, θαηά ηελ επηβνιή αξλεηηθώλ δπλακηθώλ (-1V). Σα ζπγθεθξηκέλα δείγκαηα βξίζθνληαη αθόκε ππό κειέηε. ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ Η ειεθηξνρεκηθή ελίζρπζε ηεο πδξνγόλσζεο ηνπ CO 2 κειεηήζεθε ζε θαηαιύηεο Ru, Fe, Co θαη Pt ελαπνηεζεηκέλνπο ζε ζηεξεό ειεθηξνιύηε, ζηαζεξνπνηεκέλε κε Y 2 O 3 - ZrO 2 (YSZ), έλαλ αγσγό ηόλησλ νμπγόλνπ ζε έλα εύξνο ζεξκνθξαζηώλ από 200 o C έσο 460 o C, ζε αηκνζθαηξηθή πίεζε. Η παξαγσγή CH 4 θαη CO παξαηεξήζεθε κε ηε ρξήζε Ru θαη Co, ελώ ην CO ήηαλ ην κόλν πξντόλ κε ηνπο θαηαιύηεο Fe θαη Pt. Δηδηθόηεξα ζηα δείγκαηα Ru/YSZ παξαηεξήζεθε πςειή εθιεθηηθόηεηα σο πξνο ην CH 4 ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο όπνπ ε επίδξαζε ηεο ειεθηξνρεκηθήο ελίζρπζεο ήηαλ εληνλόηεξε. ηελ πεξίπησζε ηνπ Fe, όπνπ θαίλεηαη λα ιακβάλεη ρώξα νμείδσζε θαηά ηελ επηβνιή ζεηηθνύ δπλακηθνύ, παξαηεξήζεθε απελεξγνπνίεζε ηεο θαηαιπηηθήο επηθάλεηαο θαη κεησκέλνη θαηαιπηηθνί ξπζκνί νη νπνίνη κπνξνύζαλ λα αλαθηεζνύλ κε ηελ επηβνιή αξλεηηθώλ δπλακηθώλ.

8 ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Η κειέηε πινπνηείηαη ζην πιαίζην ηεο Πξάμεο "ΑΡΙΣΔΙΑ" ηνπ Δπηρεηξεζηαθνύ Πξνγξάκκαηνο «Δθπαίδεπζε θαη Γηα Βίνπ Μάζεζε» θαη ζπγρξεκαηνδνηείηαη από ηελ Δπξσπατθή Έλσζε (Δπξσπατθό Κνηλσληθό Σακείν-ΔΚΣ) θαη από εζληθνύο πόξνπο. ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ [1] I. Omae, Catal. Today 115 (2006) [2] C.G. Vayenas, S. Bebelis, C. Pliangos, S. Brosda and D. Tsiplakides, Electrochemical Activation of Catalysis: Promotion, Electrochemical Promotion, and Metal-Support Interactions, Kluver Academic / Plenum Plublishers, New York, [3] A. Katsaounis, Recent developments and trends in the electrochemical promotion of catalysis (EPOC. Journal of Applied Electrochemistry, 5 (2010) [4] Vayenas, C.G., Koutsodontis, C.G., Non-Faradaic electrochemical activation of catalysis, Journal of Chemical Physics, 18, (2008). [5] Theleritis, D., Souentie, S., Siokou, A., Katsaounis, A. & Vayenas, C. G., Hydrogenation of CO 2 over Ru/YSZ electropromoted catalysts. ACS Catalysis 2, (2012). [6] H. Kusama, K.K. Bando, K. Okabe and H. Arakawa, Appl. Catal. A, 197 (2000) [7] H. Ando, Q. Xu, M. Fujiwara, Y. Matsumura, M. Tanaka and Y. Souma, Catal. Today, 45 (1998) [8] D. Gasser and A. Baiker, Appl. Catal., 48 (1989) [9] Y. Amenomiya, Appl. Catal., 30 (1987) [10] A. Morales, EU EP A2.