Síntesis, características estructurales y comportamiento de catalizadores de (Au) x/(CeO2, Fe2O3) y SBA-15 para la oxidación de CO

Se investigó la influencia del sustrato SBA-15 modificado con CeO2 y Fe2O3 sobre la respuesta de los catalizadores de oro (Au) soportados en la reacción de oxidación de CO. Se prepararon los materiales mesoporosos SBA-15/CeO2 y SBA-15/Fe2O3 (5, 10 ,15 y 20 % en peso de CeO2 y Fe2O3) por mojado incip...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Luis Escamilla Perea
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2013
País:México
Institución:Universidad Autónoma de Querétaro
Repositorio:Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma de Querétaro
OAI Identifier:oai:ri-ng.uaq.mx:123456789/603
Acceso en línea:http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/603
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Catalizadores de oro
Gold catalysts
Gold nanoparticles
Nanopartículas de oro
SBA-15/CeO2 supports
Soportes de SBA- 15/CeO2
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Descripción
Sumario:Se investigó la influencia del sustrato SBA-15 modificado con CeO2 y Fe2O3 sobre la respuesta de los catalizadores de oro (Au) soportados en la reacción de oxidación de CO. Se prepararon los materiales mesoporosos SBA-15/CeO2 y SBA-15/Fe2O3 (5, 10 ,15 y 20 % en peso de CeO2 y Fe2O3) por mojado incipiente del sustrato SBA-15, mientras que el catalizador de Au soportado se preparó por el método de deposición por precipitación. El objetivo de este trabajo, consistió en dispersar partículas de CeO2 y Fe2O3 de diferentes tamaños en la superficie interna de los poros de la SBA-15 y con ello estudiar el efecto del tamaño de las partículas de estos óxidos en el tamaño, propiedades electrónicas y estabilidad (química y térmica) de las nanopartículas de Au soportadas. Los catalizadores secos Au/SBA-15, Au/SBA-15/x(CeO2) y Au/SBA-15/x(Fe2O3) se caracterizaron por análisis elemental (EDX), isotermas de adsorción-desorción de N2, difracción de rayos X (XRD), espectroscopía de reflectancia difusa en el rango Ultravioleta- Visible (UV-vis DRS), microscopia electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía de emisión atómica de plasma inductivamente acoplado (ICPAES), espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y su actividad catalítica se estudió en la reacción de oxidación de CO a temperatura programada, (26-205ºC). El resultado de la actividad catalitica se explicó en términos de los efectos combinados de la alta estabilidad de las partículas de Au sobre el soporte. Se encontró que las nanopartículas de Au en los sustratos SBA-15/x(CeO2) y SBA- 15/x(Fe2O3) podrían estabilizarse de manera más eficiente que las del material SBA-15 libre de Ce y Fe. Para los catalizadores que contienen Ce y Fe, el comportamiento superior de la actividad catalítica se relacionó con varios factores: i) la alta dispersión de especies de Au sobre la superficie de los soportes SBA- 15/x(CeO2) y SBA-15/x(Fe2O3) ( XPS, HRTEM); ii) la alta exposición superficial de las especies de Au¿+ (XPS); iii) probablemente un efecto sinergético entre el tamaño de las nanopartículas de Au y las nanopartículas de CeO2 y Fe2O3 ( XRD, UV-vis, HRTEM).

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