Análise do catalisador de hidrogênio

Os catalisadores de hidrogênio são essenciais para aumentar a eficiência da produção, armazenamento e utilização de hidrogênio. Suas funções abrangem várias tecnologias:

• Eletrólise: Os catalisadores de óxido de platina e irídio dividem a água em hidrogênio e oxigênio
• Fotocatálise: Sistemas à base de dióxido de titânio aproveitam a luz solar para a produção de hidrogênio
• Conversão do vapor: Catalisadores de níquel convertem metano em hidrogênio
• Células de combustível: Platina e níquel permitem a reação eletroquímica entre hidrogênio e oxigênio
• Usos industriais: Os catalisadores acionam processos como síntese de amônia e hidrocraqueamento

Os principais componentes de uma economia baseada em hidrogênio são:

Produção de hidrogênio

Tecnologias:

• Convencional: A conversão do metano por vapor (SMR) produz H₂ e CO₂
• Alternativa sustentável: A eletrólise alimentada por energia renovável cria um "hidrogênio verde" limpo

Materiais: Adsorventes, membranas, catalisadores 

Metas de medição: 

• Maximize a vida útil do catalisador e otimize a atividade e a dispersão 
• Otimize os ciclos de adsorção/dessorção 
• Determine a adsorção de CO₂ 
• Determine os tamanhos dos poros da membrana

Armazenamento de hidrogênio

Tecnologias

O hidrogênio pode ser armazenado como:

• Gás comprimido
• Hidrogênio líquido
• Quimicamente ligado (hidretos metálicos, LOHCS, MOFs, zeólitos, carbono)

Materiais: Adsorventes, catalisadores

Metas de medição:

• Avaliar o desempenho de adsorção do H₂
• Estudar a eficiência e a durabilidade do catalisador

Aplicações de hidrogênio

Tecnologias

O hidrogênio é versátil:

• Usado em células de combustível para geração de eletricidade
• Queimado para calor industrial
• Atua como um redutor na produção de metal

Materiais: Membranas, catalisadores, adsorventes

Metas de medição:

• Caracterizar a área ativa do catalisador por meio da quimissorção
• Otimizar a estrutura do poro da membrana
• Estudar o desempenho e a eficiência da célula de combustível

Epsilon 1

• Análise elementar rápida não destrutiva de catalisadores, suportes e adsorventes
• Monitoramento da composição elementar para otimização do processo e controle de qualidade
• Análise de carga de metal, homogeneidade, dispersão e contaminação em materiais avançados

3Flex

• Analisador de adsorção de alto desempenho para medição da área da superfície, tamanho do poro e volume
• Entenda o custo do processo absorvente usando o calor isotérico de adsorção
• Otimize o tamanho do poro para maximizar a capacidade de absorção

• AutoChem - utiliza técnicas dinâmicas para caracterizar os locais ativos dos materiais
• 3Flex - oferece fisissorção e quimissorção estática/dinâmica para caracterizar catalisadores e seus suportes
• ICCS - fornece caracterização in situ para entender o efeito das condições de reação no catalisador
• Reator de fluxo – estudos de reator de bancada para entender e otimizar o desempenho do catalisador
• Aeris e Empyrean XRD - cristalografia de alta resolução para tamanho de nanopartículas
• Mastersizer e Zetasizer – meça o tamanho das partículas e o potencial zeta
• Epsilon Xline - investigue a homogeneidade da composição elementar em membranas revestidas do catalisador

• 3Flex - analisador de adsorção de alto desempenho para medição da área da superfície, tamanho do poro e volume
• BreakThrough Analyzer (BTA) - caracterização precisa de adsorvente ou membrana em condições relevantes ao processo
• AutoPore - a análise de porosimetria de mercúrio permite a caracterização detalhada de materiais porosos
• AccuPore – a porometria de fluxo capilar analisa tamanhos de poros nas membranas
• HPVA - método volumétrico estático para obter isotermas de adsorção e dessorção de alta pressão