Efecto de la incorporación de itrio y galio en catalizadores Ni-Fe soportados en alúmina nanoestructurada y su aplicación para la hidrogenación de CO2
El cambio climático y la demanda energética global son los retos más grandes de la humanidad en el siglo XXI. Con este panorama, la captura y utilización de carbono (CUC) surge como una de las áreas clave para alcanzar los objetivos de emisión de CO2, así como contribuir a satisfacer la creciente de...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/3814 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3814 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/metanación, CO2, Níquel, Hierro, alúmina info:eu-repo/classification/Autor/methanation, CO2, Nickel, Iron, alumina info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3312 info:eu-repo/classification/cti/331208 |
| Sumario: | El cambio climático y la demanda energética global son los retos más grandes de la humanidad en el siglo XXI. Con este panorama, la captura y utilización de carbono (CUC) surge como una de las áreas clave para alcanzar los objetivos de emisión de CO2, así como contribuir a satisfacer la creciente demanda de energía, combustibles y productos químicos. Uno de los principales desafíos para la CUC es la disponibilidad de catalizadores altamente activos y baratos. En este sentido se ha investigado el desarrollo de nuevos catalizadores basados en metales de transición debido a su bajo costo; no obstante, dichos catalizadores suelen presentar una actividad y estabilidad deficiente. De ahí que en este trabajo se investigue la incorporación de especies de galio o itrio en catalizadores Ni-Fe soportados en alúmina nanoestructurada como una forma de modular el desempeño de los materiales en la hidrogenación de CO2. Para ello se sintetizó alúmina mediante un método hidrotermal y se impregnó con 5% y 10% en peso de óxido de itrio o galio. Sobre estos materiales se prepararon catalizadores Ni-Fe con una relación Ni/Fe=9 (10% en peso) mediante impregnación húmeda sucesiva. Los soportes se analizaron mediante difracción de rayos X (DRX), fisisorción de N2, SEM, reacción modelo de descomposición de 2-propanol, adsorción de piridina, medición de potencial Z y dinámica molecular. Asimismo, los catalizadores se estudiaron mediante DRX, fisisorción de N2, TEM, FTIR en condiciones de reacción y se probaron en la reacción de hidrogenación de CO2. Se observó una modificación de la estructura cristalina, propiedades texturales y acidez superficial de la alúmina al impregnarla con galio o itrio en dependencia de la naturaleza del óxido y del porcentaje de impregnación. Asimismo, los catalizadores exhibieron una excelente dispersión de la fase activa e incorporación de los óxidos impregnados; además de presentar una estructura cristalina y especies intermediarias de reacción diferenciadas de acuerdo con el óxido impregnado. La evaluación catalítica reveló un aumento en la conversión y selectividad hacia metano de los catalizadores impregnados con itrio, mientras que los catalizadores impregnados con galio presentaron una disminución en conversión y selectividad. |
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