Efecto de la temperatura de calcinación de la sílice en el sistema Pt/CeO2/SiO2 para la oxidación de metano

Autores/as

  • Julio Moreno Universidad del Zulia
  • Jeannette Zarraga Universidad del Zulia
  • Dora Finol Universidad del Zulia
  • Víctor Ferrer Universidad del Zulia

Palabras clave:

SiO2, oxidación de metano, temperatura de calcinación, interacciones.

Resumen

Se estudió el efecto de la calcinación a 700 y a 950 ºC del soporte (SiO2) sobre las propiedades fisicoquímicas y catalíticas del Pt-CeO2 soportado sobre sílice. Se prepararon muestras tipo PtCeSi700 y PtCeSi950. Los catalizadores fueron caracterizados través de técnicas espectroscópicas, térmicas y de rayos X. El estudio de la actividad catalítica de los sólidos se realizó mediante la reacción de oxidación de metano en condiciones estequiométricas. La calcinación de la sílice generó dos superficies químicamente distintas, una superficie con una alta concentración de grupos OH y otra con una baja concentración de dichos grupos. Estos cambios en la superficie produjeron diferentes grados de interacción entre el Ce y Pt con el soporte, dando origen a un comportamiento redox y catalítico distinto en las muestras PtCeSi700 y PtCeSi950, siendo el PtCeSi700 el catalizador más activo.

 

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Referencias

Carteret C. (2006) Vibrational properties of silanol group: From alkylsilanol to small silica cluster: Effects of silicon substituents. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 64 (3), 670-680.

Vega J., Sibaja M., Martín J.,Vázquez P. (2007) Síntesis y caracterización de nanosílices funcionarizadas injertadas con 3-aminopropil trietoxisilano para ser utilizadas en adhesivos de poliuretano. Revista Iberoamericana de Polímeros, 8 (1), 138-162.

Khraisheh M., Al-Ghouti M., Allen S., Ahmad M. (2005) Effect of OH and silanol groups in the removal of dyes from aqueous solution using diatomite. Water Research, 39 (5), 922-932.

Kloprogge J., Komarneni S., Yanagisawa K., Fry R., Frost L. (1999) Infrared emission spectroscopic study of the dehydroxylation via surface silanol groups of synthetic and natural beidellite. Journal of Colloid and Interface Science, 212 (2), 62-569.

Wang L., Wang Z., Yang H., Yang G. (1999). The study of thermal stability of the SiO2 powders with high specific surface area. Materials Chemistry and Physics, 57 (3), 260-263.

Timofeeva M., Jhung S., Hwang Y., Kim D., Panchenko V., Melgunov M., Chesalov Y., Chang J. (2007), Ce-silica mesoporous SBA-15-type materials for oxidative catalysis: Synthesis, characterization, and catalytic application. Applied Catalysis A: General, 317 (1), 1-10.

Zhuravlev L. (2000) The surface chemistry of amorphous silica. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 173 (1-3), 1-38.

Hair L. (1967) Infrared spectroscopy in surface chemistry, 1rst edition Marcel dekker inc, New York

Mc Donald R. (1958), Surface functionality of amorphous silica by infrared spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry, 62 (10), 1168–1178.

Da Costa M., Ferrer V., Sánchez J., Zárraga J., Finol D. (2009) Preparación y caracterización de un óxido mixto de Ce/Tb soportado para su uso en catalizadores TWC. Revista técnica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia.32 (3), 256-265.

Echeverri M., Giraldo L., Lopez B. (2007). Síntesis y funcionalización de nanopartículas de sílica con morfología esférica, Scientia et Technica, 13 (36), 169-173.

Oficina de Patentes y Marcas Española (2000) Composiciones adhesivas para dentaduras postizas, Rajaiah Jayanth, Schumacher Carole, Ann Whitney, John Roy, Gilday-Weber Kimberly Ann, Culbertson, Robert, Hargitt.

Pacheco P., Hernández A., Vera A., Valdés A., Oropesa E. (2003). Obtención de Cordierita por SolGel a Partir de Fuentes Nacionales Cubanas, Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 42 (5) 299-302.

Nguyen-Thanh D., Bandosz T. (2006). Metal-loaded carbonaceous adsorbents templated from porous clay heterostructures, Microporous and Mesoporous Materials, 92 (1-3), 47-55.

Gómez A., González F., Arenas J., Diaz G. (2006). Propiedades redox y Superficiales de catalizadores CuO/SiO2, CuO/CeO2-SiO2 y CuO/CeO2 Revista Mexicana de de Química, 5 (3), 253-261.

Song X., Jiang N., Li Y., Xu D., Qiu G. (2008). Synthesis of CeO2-coated SiO2 nanoparticle and dispersion stability of its dispersion, Materials Chemistry and Physics, 110 (1), 128-135.

Guerrero C., Sánchez F., Cecile A., Courson C. (2008). Síntesis sol-gel de catalizadores de hierro soportados sobre silice y titania para la oxidación selectiva de metano hasta formaldehído, Revista Ingeniería E Investigación, 28 (1), 72-80.

Ramírez J., Aguayo M., Gamboa N., Valtierra J. (2009), Oxidación parcial de n-butano utilizando como catalizador fibras de V2O5/SiO2, Investigación Científica, 5 (1), 1870–8196.

Kobayashi M., Kuma R., Masaky S., Sugishima N., TiO2-SiO2 and V2O5/TiO2-SiO2 catalyst: Physico-chemical characteristics and catalytic behavior in selective catalytic reduction of NO by NH3.(2005). Applied Catalysis B: Environmental, 60 (1-3), 173-179.

Jian Z., Wei C., Hui Z., Chengfa J., Xiaoyan D. CO oxidation over Co3O4/SiO2 catalysts: Effects of porous structure of silica and catalyst calcination temperature (2010). Journal of Natural Gas Chemistry, 19 (6), Pages 583-588.

Quan Z., Miller J. ZrO2/SiO2 mixed oxides as catalysts for alcohol dehydration. (2001). Aplied Catalysis A: General, 209 (1-2), 281, L1-L6.

Yuuji S., Kimio A., Hideyuki K., Hitoshi Y., Shukichi U. (2006). New method of production of vinyl ether by vapor phase intramolecular dehydration of glycol ether over solid catalysts .Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 256, (1-2), 37-42.

Brogan M., Cairns J., Dines J., Colin H., Rochester H. (1997). An IR study of methanol adsorption on Pt/CeO2/SiO2 and Pt/CeO2/Al2O3 catalysts. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 112 (1-4), 943-950.

Panagiotopoulou P., Kondarides D. (2006). Effect of the nature of the support on the catalytic performance of noble metal catalysts for the water–gas shift reaction. Catalysis Today, 112 (1-4), 49-52.

Chojnacki T., Krause T., Schmidt L. (1991). Microstructure and reactivity of Pt-Ce and Rh-Ce particles on silica. Journal of Catalysis, 128 (1), 161-185. 26. Hecker W., Wardinsky M., Clemmer P., Rasband P. (1992). Molybdena, Ceria, and Niobia Addition to Supported Rh Catalysts: Effects on no Reduction by CO. Studies in Surface Science and Catalysis 73, 211-218.

Mazzocchia C., Gronchi G., Kaddouri A., Tempesti E., Zanderighi L., Kiennemann A. (2001) Hydrogenation of CO over Rh/SiO2-CeO2 catalysts: kinetic evidences. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 165 (1-2), 219-230.

Chojnacki T., Krause T., Schmidt L. (1992). Microstructure of Rh-Ce particles on silica: Interactions between Ce and SiO2. Journal of Catalysis, 134 (1), 204-219.

Casaletto M., Longo A., Venezia A., Martorana A., Prestianni A. (2006). Metal-support and preparation influence on the structural and electronic properties of gold catalysts. Applied Catalysis A: General 302 (2), 309-316.

Tauster S., Fung S., Garten R. (1987). Strong metal-support interactions. Group 8 noble metals supported on titanium dioxide. Journal of the American Chemical Society. 100 (1), 170-175.

Hosokawa S., Taniguchi M., Utani K., Kanai H., Imamura S. (2005) Affinity order among noble metals and CeO2. Applied Catalysis A: General 289 (2), 115-120.

Feio L., Hori C., Damyanova S., Noronha F., Cassinell W., Marques C., Bueno J. (2007). The effect of ceria content on the properties of Pd/CeO2/Al2O3 catalysts for steam reforming of methane. Applied Catalysis A: General 316 (1, 2), 107-116.

Wang F., Lu G. (2008), High performance rare earth oxides LnOx (Ln = La, Ce, Nd, Sm and Dy)-modified Pt/SiO2 catalysts for CO oxidation in the presence of H2, Journal of Power Sources, 181 (1), 120-126.

Gonzalez J., Gutierrez M., González M., Botas A. (2002). Catálisis, automóvil y medioambiente. Anales de la Real Sociedad Española de Química: 4 24-35.

Morrison y Boid. (1998) Química Orgánica, 5ta edición Pearson Addison Wesley.

De Elias J., Sanchez E., Jaramillo J. (2009). Cinética de la combustión sin llama de gas natural sobre CaO/MgO. Información Tecnológica 20 (4), 63-74.

Mattos L., Oliveira E., Resende P., Noronha F., Passos F., (2002) Partial oxidation of methane on Pt/Ce-ZrO2 catalysis. Catalysis Today 77 (3), 245-256.

Han j., Zemlyanov Y., Ribeiro H., (2006) Catalytic combustion of methane on palladium single crystals. Catalysis Today 117 (4), 506-513.

Ferrer V., Moronta A., Sanchez J., Solano R., Bernal S., Finol D., (2005) Effect of the reduction temperature on the catalytic activity of Pd-supported catalysis. Catalysis Today 107-108 (3), 487-492.

Medina Oliva, Virla Alvarado (2008). Evaluación de catalizadores de Pd/Al2O3 modificados con Zn para la reacción de deshidrogenación de n-butano. Trabajo Especial de Grado. Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.

Santos A., Damyanova S., Teixeira G., Mattos L., Noronha F., Passos F., Bueno J. (2005), The effect of ceria content on the performance of Pt/CeO2/Al2O3 catalysts in the partial oxidation of methane, Applied Catalysis A: General, 290 (1-2), 123–132.

Shao J., Zhang P., Tang X., Zhang B., Song W., Xu Y. (2007), Effect on preparation temperature on low-temperature CO oxidation over Co3O2/CeO2, Chinese Journal of Catalysis, 28 (2), 163-169.

Del Angel A., Padilla J., Cuauhtemoc I., Navarrete J. (2008), Toluene combustion on γ-Al2O3–CeO2 catalysts prepared from boehmite and cerium nitrate, Journal of Molecular Catalysis A: 281 (1-2) 173-178.

Mariela Burriel (2000). Evidencias de los tipos de interacción entre platino soportado, sílice y alúmina. Trabajo especial de grado. Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.

Dora Finol (1996). Caracterización de catalizadores de platino soportado por reducción a temperatura programada. Trabajo especial de grado. Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.

Damyanova S., Perez C., Schmal M., Bueno J. (2002), Characterization of ceria-coated alumina carrier, Applied Catalysis A: General 234 (1-2), 271–282.

Kim Y., Park D., Lee C., Lee D., Lee H. (2009), Water-gas shift reaction over supported Pt-CeOx catalysts, Applied Catalysis B: Environmental 90, (1-2), 45-44.

Zhang Y., Zhou J., Wang Z., Liu J., Cen H. (2008), Influence of the oxidative/reductive treatments on Pt/CeO2 catalyst for hydrogen iodide decomposition in sulfur–iodine cycle, International Journal Of Hydrogen Energy, 33, 2211–2217.

Marécot P., Pirault L., Mabilon G., Prigent M., Barbie J. (1994), Influence of the redox properties of ceria on the preparation of three-way automotive platinum-rhodium/alumina—ceria catalysts, Applied Catalysis B: Environmental, 5 (1-2), 57-69.

Zaki M., Hussein G., Mansour S., Ismail H., Mekhemer G. (1997), Ceria on silica and alumina catalysts: dispersion and surface acid-base properties as probed by X-ray diffractometry, UV-Vis diffuse reflectance and in situ IR absorption studies, Colloids and Surfaces: Physicochemical and Engineering Aspects 127 (1-3) 47-56.

Pozdnyakova-Tellinger O., Teschner D., Kröhnert J., Jentoft F., Knop-Gericke A., Schlögl R.,Wootsch A. (2007), Surface Water-Assisted Preferential CO Oxidation on Pt/CeO2 Catalyst, The Journal of Physical Chemistry C, 111, 5426-5431.

Teschner D., Wootsch A., Pozdnyakova-Tellinger O., Kröhnert J., Vass E., Hävecker M., Zafeiratos S., Schnörch P., Jentoft C., Knop-Gericke A., Schlögl R. (2007) Partial pressure dependent in situ spectroscopic study on the preferential CO oxidation in hydrogen (PROX) over Pt/Ceria catalysts,Journal of Catalysis, 249 (2), 318-327.

Arteaga G., Choren .E, Sánchez J., Arteaga A. (2007) Estudio por infrarrojo de las interacciones entre monóxido de carbono y el soporte en catalizadores de platino soportado. Revista técnica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia. 22 (1), 11-17.

Van Dan H., Van Bekkum H., (1991) Preparation of Platinum on Activated Carbon. Journal of Catalysis. 131 (2), 335-349.

Kim K., Chung J., Lee k., Kim Y., Sung J. (1992) Preparation of carbon-supported platinum catalysts: Adsorption mechanism of anionic platinum precursor onto carbon support. 30 (3), 467-475.

Force C., Belzunegui J., Sanz J., Martinez-Arias A., Soria J., (2001) Influence of precursor salt on metal particle formation in Rh/ CeO2 catalyst. Journal of Catalysis 192 (1), 192-199.

Lin T., Li W., Gong M., Yu Y., Du B., Chen Y. (2007), Preparation of ZrO2-TiO2-CeO2 and its application in the selective catalytic reduction of NO with NH3, Acta Physico-Chimica Sinica, 23 (12), 1851-1856.

Shahamiri S., Wierzba I. (2009), Modeling catalytic oxidation of lean mixtures of methane–air in a packed-bed reactor, Chemical Engineering Journal, 149 (1-3), 102-109.

Qian K., Shanshan L., Xiaoyan X., Huaxing S., Jiqing L., Mengfei L.,Weixin H, (2009) Influences of CeO2 microstructures on the structure and activity of Au/CeO2/SiO2 catalysts in CO oxidation. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 306 (1-2), 40–47.

Casaletto M., Longo A., Venezia A., Martorana A., Prestianni A. (2006). Metal-support and preparation influence on the structural and electronic properties of gold catalysts. Applied Catalysis A: General 302 (2), 309-316.

Corro G., Cano C., Ayala E., Serkin V. (2007) Efecto de los nanotubos de Al2O3 en la actividad del catalizador Pt/Al2O3 durante la eliminación de CH4 del escape de vehículos de gas natural. Nanociencia et Moletrónica. 5 (2), 993-1006.

Zhou Z., Ji S., Yin F., Lu Z., Li C. (2007). Preparation of Pd/CexZr1-xO2/SiO2 and its catalytic performance in methane combustion, Journal of Fuel chemistry and technology, 35 (5), 583-588.

Descargas

Publicado

2016-01-01

Número

Sección

Artículos de investigación

Cómo citar

Efecto de la temperatura de calcinación de la sílice en el sistema Pt/CeO2/SiO2 para la oxidación de metano. (2016). Revista Tecnocientífica URU, 10, 11-26. https://ojs.uru.edu/index.php/tecnocientificauru/article/view/morenozarragafinolferrern10a16

Artículos similares

1-10 de 166

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.