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Title:	SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE CATALIZADORES NiMoW SOPORTADOS EN SBA-15 UTILIZANDO AGENTES QUELANTES PARA PROCESOS DE HDS DEL DBT
Authors:	MORTEO FLORES, FABIAN
Issue Date:	2015-03-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
Description:	Una serie de catalizadores bimetálicos (NiMo y NiW) y trimetálicos (NiMoW) soportados en el sólido mesoporoso de sílice SBA-15 fueron sintetizados. Su estudio se enfocó en la utilización de diferentes agentes quelantes en la impregnación de los metales al soporte los cuales fueron: el ácido cítrico (AC) y el ácido etilendiamino tetraacético EDTA (ED) a un pH neutro (pH=7) para procesos de Hidrodesulfuración (HDS) del Dibenzotiofeno (DBT). En la impregnación se usaron sales de Nitrato de níquel (5.5%), Molibdato de amonio (15.4%) y Metatungstato de amonio (24.8%). Se empleó una relación molar Ni/ (Ni + metales) = 0.41 y la relación usada para los agentes quelantes fue Ni:AC = 1:1 y Ni:ED =1:2. El soporte se caracterizó por Difracción de Rayos X (DRX) a bajo (SAXS) y amplio (WAXS) ángulo, Fisisorción de nitrógeno (BET) y Espectroscopia infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR). Con el estudio de las propiedades texturales se determinó un área específica (As) de 844 m2/g, un volumen de poro (Vp) de 0.91 m2/g, y un diámetro de poro (Dp) de 43 Å. Se estudiaron sus propiedades microporosas dando un área microporosa (Am) de 136 m2/g, volumen microporoso de 0.07 m2/g y un área externa de 708 m2/g. Las propiedades estructurales determinadas por Difracción de Rayos X a bajo ángulo en escala de 1º < 2θ< 5º mostraron tres reflexiones características del material mesoporoso en los planos d100= 1.06º, d110 =1.36º y d200=2.06º y la Difracción de Rayos X a amplio ángulo (10º < 2θ < 65º) exhibió un pico ancho a 23º que representa el plano d002 característico de la fase amorfa de los materiales de silicio. El análisis de la Espectroscopia IR (FTIR) revelo enlaces representativos del soporte de grupos funcionales Si-OH a 3420, 1629 y 794 cm-1, Si-O a 961 y 438 cm-1 y una banda amplia a 1080 cm-1 asignada al modo de estiramiento Si-O-Si significativo del óxido de silicio. En los catalizadores se realizaron además de las técnicas hechas para el soporte, otras más para conocer las propiedades fisicoquímicas a través de Absorción Atómica (AA), Espectroscopia de Reflectancia Difusa UV-visible (ERD UV-Vis) y Espectroscopia Raman. Por Difracción de rayos X se determinó que la adición de los metales no modificó la estructura del material mesoporoso ya que tanto en catalizadores bimetálicos, como en trimetálicos preparados con ambos agentes quelantes se presentaron las tres reflexiones características del SBA-15 d100, d110 y d200 mientras que en amplio ángulo se observó el plano d002 confirmando la estructura mesoporosa del SBA-15, concluyendo que no se formaron fases β-NiMoO4 y WO4. En las propiedades texturales de los catalizadores preparados con ácido cítrico desciende el área superficial siendo en los catalizadores bimetálicos de un 49% y en el catalizador trimetálico de un 54%. Con respecto a los catalizadores preparados con EDTA descendió en un 47% para catalizadores bimetálicos y para el catalizador trimetálico en un 46%. Ambos catalizadores sintetizados con diferentes agentes quelantes mostraron Isotermas de adsorción-desorción Tipo IV e Histéresis H1 y una distribución de poro bimodal lo que significa que tienen diferentes tipos de poros. La espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) se realizó a catalizadores calcinados (C) y no calcinados (NC). En los catalizadores calcinados (C) tanto en bimetálicos y trimetálicos se presentaron los grupos funcionales del SBA-15 mientras que en los catalizadores no calcinados (NC) además de los grupos funcionales característicos del soporte SBA-15 se presentaron las bandas COO- y C=O en 1400-1340 cm-1 lo que confirmo la presencia de agentes quelantes los que posteriormente se eliminan a través de la calcinación. . En el estudio de absorción atómica (AA) se mostró que en ambos catalizadores con ácido cítrico y EDTA sufren una pérdida de metales depositados de un 41% Ni, 35% Mo y 23% W, lo cual se atribuyó a la presencia de los agentes quelantes, en el proceso de impregnación. La relación atómica se mantuvo cercana al 0.41 (0.39) lo cual significa una buena dispersión de los metales. Mediante la técnica de Espectroscopia de Reflectancia difusa Uv-Visible (ERD Uv-Vis) se apreciaron los iones Ni2+ en simetría octaédrica, y de las especies de óxido de W y Mo en simetría tetraédrica. Por la espectroscopia Raman se determinaron la presencia de especies de polimolibdato Mo7O246-, metamolibdato Mo7O246- y politungstato W7O246- observándose la aparición de iones níquel en el catalizador NiMoW (ED) / SBA-15. Al medir su actividad los catalizadores seleccionados para la reacción de HDS dieron como productos el Bifenil (BP) y el Ciclohexilbenceno (CHB) concluyendo que predominó la ruta de desulfuración directa (DDS). Los catalizadores preparados con EDTA y ácido cítrico aumentaron hasta tres veces la conversión del DBT en comparación del catalizador sin agente quelante (NiMo / SBA-15), mientras que el catalizador trimetálico sin agente quelante fue el que mayor conversión de DBT obtuvo debido a la cantidad de metal en éste por lo que sus propiedades pueden aumentar con el uso de agentes quelantes.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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