The wateregas shift reaction (WGS)

The wateregas shift reaction (WGS) is an important reaction used in the chemical industrial process for the production of clean hydrogen [1,2]. Conventionally, steam reforming of methane (SRM) is the primary method to produce H2 for fuel cells [3e6]. The reformed fuel contains 1e10% of CO, which adsorbs irreversibly on
the Pt electrode of the polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) at the operating temperature and hinders the electrochemical reaction [7]. Therefore, CO must be removed from the reformed gases to less than 10 ppm.
WGS is critical to reduce CO concentrations and produce addi- tional H2 for low temperature fuel cell application [8]. As a conse- quence, the interest in WGS has grown significantly in the last few years, as a result of the recent advances in fuel cell technology and the need to develop compact reformers [9].
The state of the art industrial process for WGS is carried out in two steps to overcome the thermodynamic limitation: a high temperature shift (HTS, 350e450 ○C) reaction over Fe2O3eCr2O3 catalysts and a low temperature shift (LTS, 180e250 ○C) reaction
over CueZneAl2O3 catalysts. However, conventional WGS catalysts are pyrophoric and normally require long and complex activation steps [10]. In addition, the performance of WGS reaction depends strongly on the property of the catalysts. This property is especially important in the case of CueZnOeAl2O3 catalysts. They are sus- ceptible to chemical poisoning and can be easily deactivated ther- mally. Therefore, the development of novel LTS catalysts is underway [11].
Precious metals (Pt, Pd, Rh etc.) are well known for LTS catalysts with high catalytic performance. However, the relatively high cost and limited availability of these metals may inhibit their small- scale applications. Thus, design and synthesis of more cost-effective and affordable precious metal-free catalysts are of particular in- terest [12].
Recently, various catalyst compositions have been explored in LTS by varying Cu loading and the oxide supports [1,13,14]. LTS activity is reported to depend on a number of factors, including preparation method, the nature of support, testing condition, and reactor design [15]. However, oxide supported Cu catalysts show significant WGS activity but their performance is not fully under- stood and is strongly dependent on the preparation methods or the nature of the oxide support [8,10,11,16,17]. Therefore, an improve- ment of LTS catalysts has been a subject of continuous and ongoing interest of many research groups.

Kết quả (Việt) 1:

Phản ứng thay đổi wateregas (WGS) là một phản ứng quan trọng được sử dụng trong quá trình công nghiệp hóa chất để sản xuất sạch hiđrô [1,2]. Thông thường, hơi nước cải cách của mêtan (SRM) là phương pháp chủ yếu để sản xuất H2 cho tế bào nhiên liệu [3e6]. Nhiên liệu cải cách chứa 1e10% CO, adsorbs irreversibly trênCác điện cực Pt của polymer điện nhiên liệu tế bào (PEFCs) ở nhiệt độ hoạt động và gây cản trở phản ứng điện hóa [7]. Vì vậy, CO phải được gỡ bỏ từ khí cải cách để ít hơn 10 ppm.WGS là rất quan trọng để làm giảm nồng độ CO và sản xuất g-tế H2 cho ứng dụng tế bào nhiên liệu nhiệt độ thấp [8]. Như là một conse-quence, sự quan tâm trong WGS đã phát triển significantly trong vài năm qua, là kết quả của tiến bộ gần đây trong công nghệ pin nhiên liệu và sự cần thiết để phát triển những nhà cải cách nhỏ gọn [9].Quá trình công nghiệp hiện đại nhất WGS được thực hiện trong hai bước đến vượt qua các giới hạn nhiệt: phản ứng thay đổi (HTS, 350e450 ○C) nhiệt độ cao hơn Fe2O3eCr2O3 chất xúc tác và phản ứng dịch chuyển (LTS, 180e250 ○C) nhiệt độ thấpqua CueZneAl2O3 chất xúc tác. Tuy nhiên, thông thường WGS chất xúc tác là do và thường đòi hỏi các bước kích hoạt lâu dài và phức tạp [10]. Ngoài ra, hiệu suất của WGS phản ứng phụ thuộc mạnh mẽ về tài sản của những chất xúc tác. Tài sản này là đặc biệt quan trọng trong trường hợp của chất xúc tác CueZnOeAl2O3. Họ là sus-ceptible đến ngộ độc hóa chất và có thể dễ dàng tắt có - mứa. Do đó, sự phát triển của tiểu thuyết LTS chất xúc tác tiến hành [11].Kim loại quý (Pt, Pd, Rh vv) được biết đến với chất xúc tác LTS với hiệu suất cao, chất xúc tác. Tuy nhiên, chi phí tương đối cao và hạn chế tình trạng sẵn có của các kim loại có thể ức chế các ứng dụng quy mô nhỏ. Vì vậy, thiết kế và tổng hợp chi phí hiệu quả và giá cả phải chăng hơn miễn phí kim loại quý chất xúc tác là cụ thể tại-terest [12].Gần đây, nhiều chất xúc tác tác phẩm đã được khám phá ở LTS bằng củ khác nhau tải và hỗ trợ các oxit [1,13,14]. LTS hoạt động được báo cáo để phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm các phương pháp chuẩn bị, bản chất của kiểm tra tình trạng, hỗ trợ và thiết kế lò phản ứng [15]. Tuy nhiên, ôxít hỗ trợ hoạt động WGS significant chất xúc tác Cu Hiển thị, nhưng hiệu suất của họ không phải là hoàn toàn dưới - đứng và mạnh mẽ phụ thuộc vào các phương pháp chuẩn bị hoặc bản chất của sự hỗ trợ ôxít [8,10,11,16,17]. Vì vậy, một cải thiện-ment của chất xúc tác LTS đã là một chủ đề quan tâm liên tục và liên tục của nhiều nhóm nghiên cứu.

Kết quả (Việt) 2:

Phản ứng wateregas shift (WGS) là một phản ứng quan trọng được sử dụng trong quá trình công nghiệp hóa chất để sản xuất hydro sạch [1,2]. Thông thường, hơi nước của khí mêtan (SRM) là phương pháp chính để sản xuất H2 cho các tế bào nhiên liệu [3e6]. Các nhiên liệu cải chứa 1e10% CO, mà hấp thụ không thể phục hồi trên
điện cực Pt của các tế bào nhiên liệu polymer electrolyte (PEFCs) ở nhiệt độ hoạt động và gây cản trở phản ứng điện hóa [7]. Do đó, CO phải được loại bỏ khỏi các chất khí được cải cách đến dưới 10 ppm.
WGS là rất quan trọng để làm giảm nồng độ CO và sản xuất bổ sung thì H2 quốc cho nhiệt độ thấp ứng dụng tế bào nhiên liệu [8]. Là một quence conse-, sự quan tâm trong WGS đã phát triển trọng yếu đáng trong vài năm qua, như một kết quả của sự tiến bộ gần đây trong công nghệ pin nhiên liệu và sự cần thiết phải phát triển các cải cách nhỏ gọn [9].
Các trạng thái của quá trình công nghiệp nghệ thuật cho WGS được thực hiện theo hai bước để khắc phục hạn chế nhiệt động lực học: một sự thay đổi nhiệt độ cao (HTS, 350e450 ○ C) phản ứng trên xúc tác Fe2O3eCr2O3 và một sự thay đổi nhiệt độ thấp (LTS, 180e250 ○ C) phản ứng
trên xúc tác CueZneAl2O3. Tuy nhiên, chất xúc tác WGS thông thường là tự cháy và thường đòi hỏi các bước kích hoạt lâu dài và phức tạp [10]. Ngoài ra, hiệu suất của phản ứng WGS phụ thuộc mạnh mẽ vào các tài sản của các chất xúc tác. Khách sạn này là đặc biệt quan trọng trong trường hợp của các chất xúc tác CueZnOeAl2O3. Họ là ceptible vững độc tố hóa học và có thể dễ dàng vô hiệu hoá ther- Mally. Do đó, sự phát triển của LTS chất xúc tác cuốn tiểu thuyết đang được tiến hành [11].
Các kim loại quý (Pt, Pd, Rh, vv) được biết đến với chất xúc tác với hiệu suất xúc tác cao LTS. Tuy nhiên, chi phí tương đối cao và nguồn cung hạn chế của các kim loại này có thể ức chế các ứng dụng quy mô nhỏ của họ. Vì vậy, thiết kế và tổng hợp của nhiều chất xúc tác kim loại quý miễn phí hiệu quả chi phí và giá cả phải chăng là của riêng terest trong- [12].
Gần đây, các tác phẩm chất xúc tác khác nhau đã được khám phá trong LTS bằng cách thay đổi Củ bốc và hỗ trợ oxit [1,13, 14]. Hoạt động LTS được báo cáo là phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm cả phương pháp chuẩn bị, tính chất hỗ trợ, điều kiện thử nghiệm, và thiết kế lò phản ứng [15]. Tuy nhiên, oxit hỗ trợ Củ chất xúc tác cho thấy trọng yếu không thể hoạt động WGS nhưng hiệu suất của họ không phải là hoàn toàn hiểu biết đứng và phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp chuẩn bị hoặc tính chất của sự hỗ trợ oxit [8,10,11,16,17]. Do đó, một sự cải thiện của các chất xúc tác LTS đã là một chủ đề quan tâm liên tục và liên tục của nhiều nhóm nghiên cứu.