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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/5181| Title: | Influencia del Al en la Matriz SBA-15 en Catalizadores NiW/AlSBA-15 para ser aplicados en Procesos de Hidrodesulfuración: Uso del EDTA como aditivo |
| Authors: | Garcia Ramos, Diego Alejandro. |
| Issue Date: | 2016-06-11 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Ciudad Madero |
| Description: | En este trabajo se presenta el estudio de una serie de catalizadores soportados en sólidos mesoporosos de sílice SBA-15 modificados con aluminio, los cuales se sintetizaron por el método hidrotérmico. La síntesis del soporte AlSBA-15 se obtuvo por el método de impregnación usando nitrato de aluminio (Al(NO₃)₃·9H₂O) en ácido clorhídrico (HCl) como solución en el SBA-15 preparado. La relación molar de Si/Al tuvo valores de 10 y 30, variando así, la cantidad de aluminio incorporada. La impregnación de las fases activas se desarrolló por el método de humedad incipiente de las soluciones de las sales de nitrato de níquel al 5.56% en peso y del metatungstato de amonio al 24.8% en peso con una relación molar de Ni/Ni+W=0.41 ajustado a pH=7. La relación molar empleada del agente quelante fue Ni: EDTA=1:1. La caracterización de los materiales sintetizados comprendió las siguientes técnicas de caracterización: Difracción de Rayos X (DRX) a ángulo amplio (WAXS) y bajo (SAXS), Fisisorción de Nitrógeno (BET), Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), Espesor de Pared (δ), Espectroscopia de Reflectancia Difusa Uv-Visible (ERD Uv-Vis) y Espectroscopia Raman. Los catalizadores se caracterizaron mediante Difracción de Rayos X (DRX) a ángulo amplio (WAXS) y bajo (SAXS), Fisisorción de Nitrógeno (BET) y Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), Espesor de Pared (δ), Espectroscopia de Reflectancia Difusa Uv-Visible (ERD Uv-Vis) y Espectroscopia Raman. Los soportes se analizaron empleando solamente Fisisorción de Nitrógeno (BET) y Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR). Para el análisis de Difracción de Rayos X a ángulo amplio 20˂2θ˂80, en escala 2θ, se examinó que en los catalizadores monometálicos y bimetálicos soportados en ɣ-Al2O3 se percibieron los planos d[111] = 4.22 Å, d[220] = 2.79 Å, d[311] = 2.43 Å, d[222] = 2.37 Å, d[400] = 1.97 Å, d[511] = 1.52 Å y d[440] = 1.4 Å característicos de la Al2O3 en su fase de transición gama con estructura cúbica centrada en la cara; mientras que en los catalizadores monometálicos y bimetálicos soportados en SBA-15 se notaron los planos d[100] = 4.25 Å, d[101] = 3.34 Å, d[110] = 2.45 Å y d[200] = 2.12 Å relacionados con el SiO2 con estructura hexagonal. En el caso de los catalizadores monometálicos y bimetálicos soportados en AlSBA-15 con las relaciones molares Si/Al de 10 y 30 se consideraron los planos tanto del SiO2 y de la ɣ-Al2O3. Así mismo se contemplaron las fases activas impregnadas en los distintos soportes en los planos d[001] = 3.86 Å, d[110] =3.7 Å, d[101] =3.18 Å, d[200] =2.63 Å y d[102] = 1.79 Å asociados con el WO3 con estructura tetragonal centrada en el cuerpo y en los planos d[111] = 2.43 Å, d[200] = 2.1 Å, d[220] = 1.47 Å, d[311] =1.27 Å, d[222] = 1.21 Å ligados con el NiO con estructura cúbica centrada en la cara. La Difracción de Rayos X a ángulo bajo 0˂2θ˂10, en escala 2θ, se vieron los planos d[100] =252 Å, d[110] =80 Å y d[200] = 44 Å correspondientes del AlSBA-15. Mediante el análisis de Fisisorción de Nitrógeno se demostró que el soporte SBA-15 tuvo un área específica (As) de 1224 m2/g, diámetro de poro (Dp) de 38 Å y volumen de poro (Vp) de 1.29 cm3/g. En el cálculo del espesor de pared (δ) se indicó un aumento en el grosor de pared para los catalizadores bimetálicos en comparación de los catalizadores monometálicos confirmando la incorporación de metales dentro de los poros de los distintos catalizadores. La incorporación del aluminio se hizo notar en la pérdida del área específica del SBA-15 pues se observó una disminución de un 41% en peso a un 59% en peso para relaciones molares Si/Al de 30 y 10, respectivamente. En el análisis de Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier se reveló enlaces representativos del soporte AlSBA-15 con los grupos funcionales Si-OH a 3308 cm-1, Si-O-Al a 807 cm-1, Si-O-Si a 1065 cm-1, Si-O a 456 cm-1 y finalmente COO- y C=O a 1400 cm-1 y 1300 cm-1, respectivamente; siendo sobresaliente una banda amplia a 1065 cm-1 asignada al modo de estiramiento Si-O-Si representativo del óxido de silicio. En el análisis de Espectroscopia de Reflectancia Difusa Uv-Visible para los catalizadores monometálicos se manifestaron las especies de óxidos de níquel con simetría tetraédrica (Td) y las especies de óxidos de tungsteno con simetría octaédrica (Oh), y para los catalizadores bimetálicos una combinación de ambas simetrías. En el análisis de Espectroscopia Raman se corroboró la presencia de especies de monotungstatos (WO3) con simetrías octaédricas y de politungstatos (W7O246−) con simetría tetraédrica. En resumen, la aparición de simetrías octaédricas y de especies de monotungstatos favorecen las rutas de desulfuración e hidrogenación, respectivamente, esto es debido a que son precursores de laminillas y multilaminillas de los catalizadores sulfurados NiWS y WS. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Maestría en Ciencias en Ingeniería Química |
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