Thermal reduction and reoxidation of spinel-type Cu_1−xZn_xAl₂O₄

Abstract

The thermochemical reactivity of the spinel-type quaternary metal oxide Cu_1−xZn_xAl₂O₄ has been investigated for different Cu:Zn ratios. In oxygen or inert gas atmospheres no considerable reduction is observed. In molecular hydrogen metal selective reduction of the Cu is found at relatively high temperature. The solid reduction product is made up of sintered, poorly dispersed metallic copper on a Zn-Al-O metal oxide support, a potential catalyst for the methanol synthesis. Owing to the measured high reduction temperature leading to the mentioned sintering of the metallic copper, the activity of this system cannot be high.

Zusammenfassung

Für verschiedene Cu:Zn-Verhältnisse wurde die thermochemische Reaktivität des quartären Metalloxides Cu_1−xZn_xAl₂O₄ vom Spinelltyp untersucht. In Sauerstoff oder in inerten Gasen wird keine nennenswerte Reduktion beobachtet. In molekularem Wasserstoff keine bei relativ hohen Temperaturen eine selektive Metallreduktion von Cu beobachtet werden. Das feste Reaktionsprodukt besteht aus gesintertem, schwach dispersem metallischem Kupfer auf einem Zn-Al-O-Metalloxidträgermaterial: ein potentieller Katalysator für die Methanolsynthese. Wegen der gemessenen hohen Reduktionstemperaturen, die zur Sinterung des Kupfers führen, kann die Aktivität dieses Systemes nicht allzu hoch sein.