CO2 reforming of CH4 over highly active and stable yRhNix/NaY catalysts

Ni7.5/NaY catalysts were prepared using two different methods, the incipient wetness impregnation method and the “two-solvent” method. These catalysts were characterised by N2 sorption, XRD, TEM and TPR. Their activity and stability in the dry reforming of methane were tested at atmospheric pressure under an equimolar mixture of methane and carbon dioxide. Three different Ni species, very small, spherical, and layers of nickel silicate were observed by TEM. The preparation by the two-solvent method led to a better dispersion of the active phase as well as to better activity and stability. These catalysts were promoted with small amounts (0.1 wt%) of rhodium. Rhodium facilitates the reducibility and greatly enhances catalytic activity. A complete conversion (100%) for CH4 and CO2 over the Rh promoted catalyst is achieved at 584 °C and 559 °C respectively, while for the non-promoted Ni7.5/NaY catalyst, only a 60% conversion rate for CH4 and CO2 is reached at the same temperatures.

RésuméDes catalyseurs Ni7,5/NaY ont étés préparés par imprégnation à sec et par la méthode à deux solvants. Ces catalyseurs ont étés caractérisés par physisorption d’azote, DRX, MET et RTP. Leur activité et stabilité ont été testées dans le reformage à sec du méthane sous pression atmosphérique et un mélange équimolaire de méthane et de dioxyde de carbone. Trois différentes espèces de nickel, sphériques, de très petites tailles ou des feuillets de silicate de nickel ont été détectées par MET. La méthode à deux solvants permet de mieux disperser la phase active et d’augmenter l’activité catalytique. Ces catalyseurs ont été promus par un faible pourcentage de rhodium. Ce dernier facilite la réduction et augmente significativement l’activité et la stabilité. Une conversion totale (100 %) du méthane et du dioxyde de carbone a été obtenue à 584 °C et 559 °C respectivement, sur le catalyseur promu par du Rh, tandis que sur le catalyseur Ni7,5/NaY non promu, la conversion du CH4 et du CO2 n’est que de 60 % aux mêmes températures.