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Title:	DESHIDROGENACIÓN OXIDATIVA DE PROPANO USANDO CATALIZADORES DE VANADIO-TITANIA
Authors:	Arias Perez, Salvador
Issue Date:	2008-03-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
Description:	n este trabajo se presenta la síntesis de los catalizadores de vanadio-fósforo oxígeno (VPO) con diferentes relaciones de P/V = 0.9, 1.0 y 1.1, así como, el estudio de la fase cristalina presente en los catalizadores por difracción de rayos X (DRX), la distribución de la población de sitios ácidos por temperatura programada de desorción del amoníaco (TPD NH3), microcalorimetría y titulación potenciométrica con n-butilamina (nBTA), además, la evaluación de las propiedades ácido-base con la descomposición del 2-propanol, los tipos de enlaces o grupos funcionales identificados por espectroscopia IR, el estado de oxidación del vanadio mediante titulación redox, el área específica por fisisorción de nitrógeno, la pérdida de peso junto con la naturaleza endo-exotérmica durante la calcinación por medio del análisis termogravimétrico y diferencial (ATG-ATD), siendo, evaluados por último en la deshidrogenación oxidativa (DHOX) de propano. El método de preparación de los catalizadores tipo VPO másicos, se realizó por medio orgánico, el cual llevó a la formación de la fase cristalina (VO)2P2O7. Los materiales presentaron una perdida de peso del 13 % durante el tratamiento termogravimétrico (23-700 ºC) y no se observó efecto alguno en el área específica (32.6 m2 /g) en los VPO con relación P/V=0.9, aunque ésta se ve favorecida por el incremento del contenido de fósforo (P/V=1.1), obteniéndose áreas específicas de 38.7 m2 /g. Además, se corroboró la existencia del vanadio tetravalente en la fase del pirofosfato de vanadio, de acuerdo a los espectros IR (V=O, PO3, P-O-P, O-P-O), la titulación redox y DRX. Por otro lado, todos los VPO presentaron en mayor proporción sitios ácidos fuertes con respecto a los sitios ácidos débiles y medios, aunque la acidez fuerte disminuyo por el aumento de la temperatura de calcinación. El material con un mejor desempeño catalítico balanceado fue el VPO con P/V = 1.1 calcinado a 400 ºC, obteniendo una conversión máxima del 92 % y selectividad a propileno del 8.82 %. Una vez evaluados los vanadatos de fósforo másicos, se decidió soportar sobre TiO2 (comercial) el VPO con mejor desempeño en la DHOX de propano para estudiar el efecto del soporte, asimismo, la interacción de la fase activa y la naturaleza de dicho soporte. En general, los VPO soportados en óxidos de titanio modifican las propiedades físico-químicas y la actividad catalítica con respecto a los VPO másicos. Se observó que existe una fuerte interacción entre la fase activa y el soporte cuando el contenido de VPO es bajo (5VPO/TiO2; 5 % en peso de VPO), lo que provoca la disminución de la selectividad hacia propileno con respecto al tiempo de reacción, contrario a lo observado con el catalizador 40VPO/TiO2 (40 % en peso de VPO). Teóricamente, la baja área del soporte pudiera llevar a una alta dispersión de especies VOX sobre el TiO2 generando altas conversiones y bajas selectividades de la olefina. Asimismo, el consumo de oxígeno débilmente adsorbido en la red del catalizador soportado este llevando a un cambio de fase en el VPO después de reacción, además, de la perdida de grupos funcionales, orientando la reacción hacia productos oxigenados u oxidación total.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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