Die katalytische Wasserstoffverbrennung an Nickeloxid

Abstract

AbstractDie Sauerstoffbelegung von NiO ist im Temperaturbereich zwischen 20 und 1000 °C nahezu unabhängig von Dotierungen mit Ga2O3 bzw. Li2O. Die Belegung stellt sich außerdem rasch ein und ist nur sehr schwach druckabhängig; die Temperaturabhängigkeit der Belegung läßt zusammen mit der Zunahme der elektrischemLeitfähigkeit bei der Chemisorption auf mehrere negative Chemisorptionsformen schließen. Bei Beschickung von NiO mit Wasserstoff tritt im Temperaturbereich zwischen 30 und 180°C nur eine Reaktion mit zuvor chemisorbiertem Sauerstoff ein, während eine zusätzliche Wasserstoffchemisorption nicht beobachtet wird. Die Wasserstoffaufnahme verläuft langsam im Vergleich zur Saucrstoffchemisorption und erfolgt unter Defektelektronenverbrauch, die Kinetik genügt der Elovich‐Gleichung, die Geschwindigkeit ist proportional dem Wasserstoffdruck, und die Aktivierungsenergie entspricht annähernd der bei der katalytischen Wasserstoffverbrennung. Die Geschwindigkeit der Wasserstoffaufnahme ist von Dotierungen des NiO in ähnlicher Weise abhängig wie die katalytische Wasserstoffverbrennung: Li2O‐Dotierungen wirken beschleunigend, Ga2O3‐Dotierungen verzögernd.Die Ergebnisse beweisen, daß für die Wasserstoffverbrennung an NiO‐Katalysatoren die Reaktion von gasförmigem Wasserstoff mit chemisorbiertem Sauerstoff der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist.