Influência do CO na Ativação, Formação de Vacâncias de O, e Desempenho de Catalisadores de Au/ZnO na Hidrogenação de CO2 para Metanol

O impacto do CO na ativação e características de reação dos catalisadores de Au/ZnO na síntese de metanol a partir de uma mistura de CO2/H2 foi estudado por espectroscopia fotoeletrônica de raios-X de pressão quase ambiente e espectroscopia de absorção de raios-X na borda O K, junto com medições in situ de transformada de Fourier do infravermelho. Medidas transitórias sob condições de reação industriais (50 bar, 240 °C) mostram um aumento transitório pronunciado da atividade para a formação de metanol a partir de CO2/H2 após a exposição a uma mistura gasosa de reação CO/H2, enquanto a atividade em regime permanente é semelhante à observada diretamente após o pré-tratamento oxidativo. Para a reação em CO/H2, a fase de ativação muito mais longa é acompanhada pela formação de CO2 devido à reação do CO com o suporte catalítico de ZnO. Isso leva à formação de vacâncias de O no suporte em uma extensão significativamente maior do que em CO2/H2. As consequências dessas descobertas para a compreensão mecanística da formação de metanol a partir de CO2/H2 em Au/ZnO e para catalisadores suportados em ZnO em geral são discutidas.