Síntesis y caracterización de catalizadores Rh y Rh-Au soportados en TiO2-CeO2 para la oxidación vía húmeda de contaminantes orgánicos Public Deposited
El MTBE es un compuesto que se emplea en la formulación de la gasolina para incrementar la concentración de oxígeno. Sin embargo, aguas subterráneas se han contaminado con este químico; confiriéndole un sabor y olor desagradable. Para remediar este problema, en esta tesis de doctorado, se estudió la actividad catalítica de los materiales de Rh, Au y Rh-Au soportados en los óxidos TiO₂ y TiO₂-CeO₂ , en la reacción de oxidación catalítica del contaminante MTBE. Los óxidos TiO₂ y TiO₂-CeO₂ con concentraciones del cerio de 1, 3, 5, 10 y 20% en peso; fueron sintetizados empleando la técnica sol-gel. Posteriormente, estos materiales se les deposito el metal de rodio y el segundo metal, oro, por el método de la recarga. Todos los catalizadores, fueron caracterizados por difracción de rayos-X, microscopía electrónica de transmisión, sorción de nitrógeno, infrarrojo de piridina, reducción a temperatura programada y oxidación a temperatura programada. Para cuantificar la concentración de los metales (Rh, Au y Rh-Au) se empleó la espectroscopia de plasma de argón acoplado por inducción, los tamaños de las partículas metálicas se calcularon por quimisorción de hidrógeno y microscopia electrónica de transmisión. La incorporación de cerio al oxido de titanio, cambio las propiedades físicas y químicas del titanio. Los resultados de la actividad catalítica en la oxidación en fase líquida del contaminante MTBE; mostraron que en esta reacción los sitos ácidos son fundamentales para la formación del radical superhidroxilo. La concentración óptima fue de 5% en peso de cerio, con la cual se obtuvo el máximo en la actividad. La presencia de cerio disminuyo la concentración de los productos de reacción y el depósito de material orgánico. En los catalizadores con el metal de rodio, la incorporación de éste, incrementó la actividad y se obtuvo un catalizador bifuncional, tanto el metal como el soporte son responsables de la producción del radical superhidroxilo trayendo como consecuencia la actividad incrementó al doble al comparase con los óxidos, el depósito de material orgánico fue menor. En los catalizadores de oro, la actividad catalítica también se vio favorecida; al igual que el depósito de material orgánico. La estabilidad de estos catalizadores es mejor con respecto a los catalizadores de rodio. La impregnación del segundo metal (Au), por el método de la recarga; incrementó la oxidación y la estabilidad.
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