In situ DRIFTS studies of high-temperature water-gas shift reaction on chromium-free iron oxide catalysts

The identification of reaction surface intermediates in the high-temperature water-gas shift reaction on iron oxide unpromoted and promoted MgO, SiO 2 and TiO 2 has been studied via diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS). The dosing of the gas mixture CO + H 2O onto reduced Fe 2O 3/MgO as a function of reaction temperature produced formate species (1720, 1630 and 1370 cm −1) as a surface intermediate. On reduced Fe 2O 3/TiO 2 only bands characteristic of carbonate species (1630 and 1550 cm −1) are observed. A direct correlation between catalytic activity and acid/base properties of our catalysts is established. The Fe 2O 3/MgO basic catalyst is 100 times more active than the acidic catalyst Fe 2O 3/SiO 2. L’identification des intermédiaires de surface en réaction de conversion du gaz à l’eau, dans le domaine des hautes températures, sur l’oxyde de fer seul et supporté par MgO, SiO 2 et TiO 2 a été étudiée par spectroscopie infrarouge en réflexion diffuse (DRIFTS). Le dosage de Fe 2O 3/MgO par le mélange gazeux CO + H 2O en fonction de la température de réaction alimente la surface en espèces formiates (1720, 1630 et 1370 cm −1). Sur le système Fe 2O 3/TiO 2, seules les bandes caractéristiques des espèces carbonates (1630 et 1550 cm −1) sont observées. Une corrélation directe entre l’activité catalytique et les propriétés acido-basiques est établie. Le catalyseur basique Fe 2O 3/MgO est 100 fois plus actif que le catalyseur acide Fe 2O 3/SiO 2.