1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Title:	SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE B-WOx/ZrO2 COMO CATALIZADOR PROTOTIPO PARA LA OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
Authors:	Acosta Mendiola, Ilse Larissa
Issue Date:	2019-05-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
Description:	En este trabajo de investigación se sintetizo óxido de circonio por el método sol-gel y se modificó con ácido bórico y metatungstato de amonio mediante impregnación ultrasónica con el objetivo de evaluar el efecto del contenido de boro y tungsteno en la circonia. Se prepararon muestras de óxido de circonio con 3, 4 y 5 % en peso de boro, con 3% en peso de tungsteno y con 3% de boro y tungsteno simultáneamente, calcinadas a 600°C. Se evaluaron las propiedades de los materiales por medio de las siguientes técnicas: análisis termo gravimétrico, difracción de rayos x, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, titulación potenciométrica con n-butilamina, análisis FTIR de adsorción y desorción de piridina y reacciones de descomposición de alcoholes. Con la adición de boro y tungsteno al oxido de circonio se retrasó el proceso de cristalización del material. Mediante difracción de rayos se observó que con la modificación de la circonia se logró estabilizar la fase cristalina tetragonal del material. El boro promovió la tendencia amorfa de los materiales. Por medio de espectroscopia infrarroja se identificó la presencia de especies de boro en estructura trigonal y tetraédrica. Mediante la caracterización de la acidez superficial de los materiales, se observó que con la incorporación de los modificadores al óxido de circonio se obtuvo un incremento en la fuerza ácida del material y en la concentración de sitios ácidos. La máxima fuerza ácida determinada por titulación potenciométrica con n-butilamina fue de 12.9 mV en el óxido puro, mientras que en los materiales modificados con 3% de boro y 3% de boro-tungsteno este valor incremento a 238.1 y 229.9 mV respectivamente. En los espectros FTIR de desorción de piridina se identificó que el tipo de acidez que poseen los materiales es acidez Lewis. Los materiales impregnados con ácido bórico presentan mayor fuerza acida. En éste trabajo se llevaron a cabo reacciones de descomposición de etanol y metanol con el objetivo de evaluar la actividad catalítica de los materiales sintetizados. Con el uso de los sólidos catalíticos en reacción se logró transformar los alcoholes en olefinas y éter, compuestos que se obtienen mediante la deshidratación de alcoholes. Procesos como este requieren de un medio ácido y hacen posible la obtención de compuestos químicos de alto valor, las olefinas ligeras por una parte, son de los productos mayormente usados como materias primas en la industria petroquímica, mientras que el dimetil éter es un compuesto bastante atractivo debido a que puede ser empleado como combustible alterno, por lo que su producción ha despertado el interés científico e industrial. En la deshidratación de etanol a 380°C empleando los óxidos metálicos sintetizados, se obtuvo etileno como producto principal. Al emplear la circonia pura se logró un 42% de conversión del alcohol, mientras que con las circonias modificadas con boro se obtuvieron conversiones de hasta 100%. Por su parte, en la deshidratación de metanol a 340, 360 y 380°C se obtuvo diemtil éter como producto principal, sin embargo los porcentajes de conversión fueron bajos. Los materiales con contenido de tungsteno mostraron mayor estabilidad durante la reacción comparando con los materiales modificados únicamente con boro en donde el porcentaje de conversión disminuye. Adicionalmente los materiales usados en reacción se analizaron por espectroscopia FTIR, se determinó que estos presentan buena estabilidad química.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Maestría en Ciencias en Ingeniería Química

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