Nanocatalizadores Au/TiO2-X (X = Ni, Fe, Cu) y su aplicación en la producción/purificación sustentable de H2 y en la oxidación de CO a baja temperatura
"Debido al estilo de vida de las sociedades actuales, los automóviles representan una parte inseparable de la vida diaria, sin embargo, generan altas cantidades de emisiones tales como: monóxido de carbono, hidrocarburos, compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno, entre otros. La emis...
| Autor: | |
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| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2015 |
| País: | México |
| Recursos: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repositório: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| Idioma: | espanhol |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/827 |
| Acesso em linha: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/429 http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/827 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | info:eu-repo/classification/Autor/Nanocatalizadores info:eu-repo/classification/Autor/Catalizadores info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3312 info:eu-repo/classification/cti/331299 |
| Resumo: | "Debido al estilo de vida de las sociedades actuales, los automóviles representan una parte inseparable de la vida diaria, sin embargo, generan altas cantidades de emisiones tales como: monóxido de carbono, hidrocarburos, compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno, entre otros. La emisión de CO es mayoritaria y representa un peligro para los seres vivos y ecosistemas, ya que es un producto de combustión incompleta. Una manera de contrarrestarlo es completando su oxidación a dióxido de carbono, pues este último es inofensivo, ya que existe naturalmente en la atmósfera. Una posible solución a esta problemática ambiental es el desarrollo de energías alternas a partir de recursos renovables, desde este punto de vista, el hidrógeno resulta ser la energía del futuro pues se puede obtener a partir del agua, además de que su eficiencia energética es superior a la de combustibles fósiles y el único producto de su combustión es vapor de agua. En este sentido, en esta investigación doctoral se abordaron tres reacciones: 1) oxidación de CO, 2) reacción de desplazamiento de vapor de agua (water ¿ gas shift) y 3) la ruptura de la molécula de agua (water splitting), las cuales fueron catalizadas por materiales nanoestructurados basados en dióxido de titanio modificado con níquel, cobre o hierro, a concentraciones óptimas para lograr el dopaje y/o formación de óxidos mixtos. Estos soportes, TiO2-Ni, TiO2-Cu y TiO2-Fe, además fueron modificados superficialmente con nanopartículas de oro de aproximadamente 3 nm de diámetro. El oro nanométrico se caracteriza por su alta afinidad por el monóxido de carbono y por su capacidad de actuar como trampa de electrones durante el proceso fotocatalítico. Los catalizadores Au/TiO2-Fe y Au/TiO2-Ni mostraron una alta estabilidad y actividad catalítica durante la reacción de oxidación de CO, alcanzando conversiones del 70 y 90 %, respectivamente, a temperaturas inferiores a la ambiente. Además, por espectroscopia infrarroja in situ (DRIFTS) se determinó la fuerte sinergia tanto del níquel como del hierro durante la quimisorción de CO, creando nuevos sitios de adsorción en el hierro y la especie puenteada, Ni(CO)2. Durante la purificación/producción de hidrógeno mediante la WGSR, los catalizadores Au/TiO2-Ni tuvieron un alto desempeño catalítico resultando en una conversión de CO 1.7 veces superior a los catalizadores de referencia, Au/TiO2 y Au/P25." |
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