Basicity determination of SBA-15 doped with different alkaline metals through CO₂ adsorption and isopropanol decomposition

In order to increase the activity and selectivity towards to light olefins in the Fischer-Tropsch synthesis, new support for the role of iron (Fe) are presented. Thus, SBA-15 was synthetized and doped with different alkaline metals preserving the structural characteristics of the mesoporous solid. The samples were characterized by X-ray diffraction at low angles, N₂ adsorption, atomic absorption spectroscopy, CO₂ desorption at programmed temperature and isopropanol test. The alkaline metals (Li, K and Cs) introduction into the channels of the solid, generate basic sites of different strength that are not present in the SBA-15 without doping and do not produce significant changes in the structural and textural properties of the SBA-15, only a densification in the walls of the channels is evidenced. According to the alkaline metal used and through CO₂ adsorption and isopropanol decomposition, it was possible to established the order by the total number of sites: Li >> K ≈ Cs, and the force order for both types of sites (weak and intermediate): Li > Cs > K.Facultad de Ingenierí

Puesta a punto de un equipo para la determinación de la basicidad de catalizadores metalicos soportados, mediante la descomposicion de isopropanol

La Síntesis de Fischer–Tropsch (SFT) es un proceso industrial usado para producir hidrocarburos a partir de gas de síntesis (mezcla de H2 y CO). Diferentes metales son activos como catalizadores en la SFT, aunque el Co y el Fe son los más usados comercialmente para este proceso. Los catalizadores de Fe precipitados o fundidos se prefieren frente a los de Co, ya que, entre otras cosas, resultan más selectivos hacia alquenos. Por otro lado, el uso de catalizadores metálicos soportados en la SFT ha sido profundamente estudiado en los últimos años. Sin embargo un catalizador soportado, selectivo a olefinas livianas y con una aceptable actividad, es un tema aún no resuelto. Dichos catalizadores deberán tener una estrecha distribución de tamaños de cristal, condición esencial para incrementar la selectividad del catalizador y una adecuada basicidad, la cual no solamente favorece la selectividad a la producción de olefinas, sino también aumenta la actividad del catalizador. Una manera de obtener una distribución estrecha de tamaño de cristal de Fe consiste en localizar los cristales de Fe dentro de los canales del sólido mesoporoso. El sólido mesoporoso SBA-15 parece cumplir con todas esas condiciones ya que tiene una distribución estrecha de tamaño de cristal, con arreglo hexagonal, propiedades estructurales que indican que la SBA-15 es un sólido apropiado para llevar adelante los requerimientos del soporte, dado que si el hierro entra en el interior de los canales, se obtendrá una distribución estrecha de tamaños de cristal en el rango deseado. Por otro lado, el elevado espesor de pared que presenta este sólido, le confiere una alta estabilidad térmica e hidrotérmica que permite llevar adelante todos los pasos preparativos. Los metales alcalinos han sido ampliamente estudiados como promotores para aumentar la actividad y selectividad en la hidrogenación de CO, además en contacto con un metal de transición puede alterar las energías de enlace y la capacidad de adsorción de las moléculas [8]. De acuerdo con Lee y col. [9] la velocidad de disociación de CO y la dispersión del metal activo sobre el soporte se ven incrementados por la presencia de un promotor alcalino. Metales alcalinos del primer grupo de la tabla periódica, tales como: Li, Na, K, Rb y Cs son los más usados como promotores en la SFT [10]. Tres cationes alcalinos, Li, K y Cs, fueron elegidos con el propósito de dar diferente efecto promotor al catalizador de hierro. Por lo tanto se presenta la síntesis y caracterización de tres soportes mesoporosos modificados Li/SBA 15, K/SBA 15, Cs/SBA 15, los cuales serán potencialmente usados en la SFT. El objetivo del presente trabajo consiste en preparar y caracterizar nuevos soportes de catalizadores de hierro usando promotores alcalinos, con el propósito de incrementar la actividad y selectividad en la Síntesis de Fischer-Tropsch.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Puesta a punto de un equipo para la determinación de la basicidad de catalizadores metalicos soportados, mediante la descomposicion de isopropanol

La Síntesis de Fischer–Tropsch (SFT) es un proceso industrial usado para producir hidrocarburos a partir de gas de síntesis (mezcla de H2 y CO). Diferentes metales son activos como catalizadores en la SFT, aunque el Co y el Fe son los más usados comercialmente para este proceso. Los catalizadores de Fe precipitados o fundidos se prefieren frente a los de Co, ya que, entre otras cosas, resultan más selectivos hacia alquenos. Por otro lado, el uso de catalizadores metálicos soportados en la SFT ha sido profundamente estudiado en los últimos años. Sin embargo un catalizador soportado, selectivo a olefinas livianas y con una aceptable actividad, es un tema aún no resuelto. Dichos catalizadores deberán tener una estrecha distribución de tamaños de cristal, condición esencial para incrementar la selectividad del catalizador y una adecuada basicidad, la cual no solamente favorece la selectividad a la producción de olefinas, sino también aumenta la actividad del catalizador. Una manera de obtener una distribución estrecha de tamaño de cristal de Fe consiste en localizar los cristales de Fe dentro de los canales del sólido mesoporoso. El sólido mesoporoso SBA-15 parece cumplir con todas esas condiciones ya que tiene una distribución estrecha de tamaño de cristal, con arreglo hexagonal, propiedades estructurales que indican que la SBA-15 es un sólido apropiado para llevar adelante los requerimientos del soporte, dado que si el hierro entra en el interior de los canales, se obtendrá una distribución estrecha de tamaños de cristal en el rango deseado. Por otro lado, el elevado espesor de pared que presenta este sólido, le confiere una alta estabilidad térmica e hidrotérmica que permite llevar adelante todos los pasos preparativos. Los metales alcalinos han sido ampliamente estudiados como promotores para aumentar la actividad y selectividad en la hidrogenación de CO, además en contacto con un metal de transición puede alterar las energías de enlace y la capacidad de adsorción de las moléculas [8]. De acuerdo con Lee y col. [9] la velocidad de disociación de CO y la dispersión del metal activo sobre el soporte se ven incrementados por la presencia de un promotor alcalino. Metales alcalinos del primer grupo de la tabla periódica, tales como: Li, Na, K, Rb y Cs son los más usados como promotores en la SFT [10]. Tres cationes alcalinos, Li, K y Cs, fueron elegidos con el propósito de dar diferente efecto promotor al catalizador de hierro. Por lo tanto se presenta la síntesis y caracterización de tres soportes mesoporosos modificados Li/SBA 15, K/SBA 15, Cs/SBA 15, los cuales serán potencialmente usados en la SFT. El objetivo del presente trabajo consiste en preparar y caracterizar nuevos soportes de catalizadores de hierro usando promotores alcalinos, con el propósito de incrementar la actividad y selectividad en la Síntesis de Fischer-Tropsch.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Puesta a punto de un equipo para la determinación de la basicidad de catalizadores metalicos soportados, mediante la descomposicion de isopropanol

La Síntesis de Fischer–Tropsch (SFT) es un proceso industrial usado para producir hidrocarburos a partir de gas de síntesis (mezcla de H2 y CO). Diferentes metales son activos como catalizadores en la SFT, aunque el Co y el Fe son los más usados comercialmente para este proceso. Los catalizadores de Fe precipitados o fundidos se prefieren frente a los de Co, ya que, entre otras cosas, resultan más selectivos hacia alquenos. Por otro lado, el uso de catalizadores metálicos soportados en la SFT ha sido profundamente estudiado en los últimos años. Sin embargo un catalizador soportado, selectivo a olefinas livianas y con una aceptable actividad, es un tema aún no resuelto. Dichos catalizadores deberán tener una estrecha distribución de tamaños de cristal, condición esencial para incrementar la selectividad del catalizador y una adecuada basicidad, la cual no solamente favorece la selectividad a la producción de olefinas, sino también aumenta la actividad del catalizador. Una manera de obtener una distribución estrecha de tamaño de cristal de Fe consiste en localizar los cristales de Fe dentro de los canales del sólido mesoporoso. El sólido mesoporoso SBA-15 parece cumplir con todas esas condiciones ya que tiene una distribución estrecha de tamaño de cristal, con arreglo hexagonal, propiedades estructurales que indican que la SBA-15 es un sólido apropiado para llevar adelante los requerimientos del soporte, dado que si el hierro entra en el interior de los canales, se obtendrá una distribución estrecha de tamaños de cristal en el rango deseado. Por otro lado, el elevado espesor de pared que presenta este sólido, le confiere una alta estabilidad térmica e hidrotérmica que permite llevar adelante todos los pasos preparativos. Los metales alcalinos han sido ampliamente estudiados como promotores para aumentar la actividad y selectividad en la hidrogenación de CO, además en contacto con un metal de transición puede alterar las energías de enlace y la capacidad de adsorción de las moléculas [8]. De acuerdo con Lee y col. [9] la velocidad de disociación de CO y la dispersión del metal activo sobre el soporte se ven incrementados por la presencia de un promotor alcalino. Metales alcalinos del primer grupo de la tabla periódica, tales como: Li, Na, K, Rb y Cs son los más usados como promotores en la SFT [10]. Tres cationes alcalinos, Li, K y Cs, fueron elegidos con el propósito de dar diferente efecto promotor al catalizador de hierro. Por lo tanto se presenta la síntesis y caracterización de tres soportes mesoporosos modificados Li/SBA 15, K/SBA 15, Cs/SBA 15, los cuales serán potencialmente usados en la SFT. El objetivo del presente trabajo consiste en preparar y caracterizar nuevos soportes de catalizadores de hierro usando promotores alcalinos, con el propósito de incrementar la actividad y selectividad en la Síntesis de Fischer-Tropsch.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Síntesis de nanopartículas de óxidos de hierro magnéticos de diferentes tamaños

El objetivo del presente trabajo consiste en sintetizar nanopartículas de óxidos de hierro superparamagnéticas, controlando la morfología y el tamaño de las mismas. Además se realizará la caracterización estructural de los sólidos obtenidos. La aplicación elegida se vincula con la posibilidad de desarrollar nuevos métodos de tratamiento de enfermedades, a través de una “entrega a domicilio” de determinado medicamento en el lugar preciso en el que se lo requiere, por medio del uso de portadores magnéticos ("drug delivery")Facultad de Ciencias Exacta

Catalizadores de fe soportados sobre sba-15 modificada con diferentes metales alcalinos: sintesis de Fischer-Tropsch

En el presente trabajo se estudia el efecto del agregado de Li, K y Cs en un sistema de Fe soportado sobre SBA-15, con el propósito de analizar su acción promotora cuando se ha controlado el tamaño medio y el ancho de la distribución de la fase activa de Fe, evitándose su influencia sobre la actividad y selectividad en la SFT.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Catalizadores de fe soportados sobre sba-15 modificada con diferentes metales alcalinos: sintesis de Fischer-Tropsch

En el presente trabajo se estudia el efecto del agregado de Li, K y Cs en un sistema de Fe soportado sobre SBA-15, con el propósito de analizar su acción promotora cuando se ha controlado el tamaño medio y el ancho de la distribución de la fase activa de Fe, evitándose su influencia sobre la actividad y selectividad en la SFT.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Catalizadores de fe soportados sobre sba-15 modificada con diferentes metales alcalinos: sintesis de Fischer-Tropsch

En el presente trabajo se estudia el efecto del agregado de Li, K y Cs en un sistema de Fe soportado sobre SBA-15, con el propósito de analizar su acción promotora cuando se ha controlado el tamaño medio y el ancho de la distribución de la fase activa de Fe, evitándose su influencia sobre la actividad y selectividad en la SFT.Sección: Ingeniería Química.Facultad de Ingenierí

Synthesis and characterization of SBA-15 modified with alkali metals

A synthesis protocol that has not been previously reported in the literature that allows doping a solid of SBA15 with alkali metals, preserving the structural features of the mesoporous solid has been developed. X-ray diffraction at low angles, Nitrogen adsorption, Electron transmission microscopy, X-ray photoelectron spectra, atomic absorption spectroscopy and Thermal Programmed Desorption of carbon dioxide were used to characterize the solids obtained. The introduction of alkali metals within the channels of the solid generates basic sites of weak and intermediate strength, which do not exist in undoped SBA15. Without significant changes in the structural and textural properties of the support, only the densification of the channel walls is evidenced. According to the alkali metal used, the order established by the total number of sites obtained is: Li-SBA-15 ≫ K-SBA-15 ≈ Cs-SBA-15, while the order by force of both types of sites (weak and intermediate) is: Li-SBA-15 > Cs-SBA-15 > K-SBA-15.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Síntesis de nanopartículas de óxidos superparamagnéticos de hierro para utilizar en el tratamiento de aguas contaminadas por fenol mediante el proceso Fenton heterogéneo

Nanopartículas de óxidos de hierro magnético (MNPs), con diámetros nominales de 4 nm han sido sintetizadas exitosamente y utilizadas para purificar soluciones acuosas contaminadas con fenol. Los resultados mostraron que el fenol podría eliminarse fácilmente de la solución bajo condiciones ácidas y neutras en presencia de MNPs y H2O2. Las MNPs tienen comportamiento superparamagnético y son fáciles de separar de la solución mediante la aplicación de un campo magnético externo. Cuando las concentraciones de MNPs Fe3O4 y H2O2 son del orden de 40-60 mg/100 ml y 1.2 M respectivamente, el fenol puede ser removido por completo después de 6 h de reacción a 318 K, siendo degradado por los radicales hidroxilo libres (·OH) liberados por el H2O2 en presencia de MNPs como catalizador. Algunos productos intermedios como catecol e hidroquinona se detectaron durante la reacción. Las MNPs mostraron buena estabilidad y reutilización, como así también capacidad de catálisis para eliminar algunos fenoles sustituídos.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias AplicadasComisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aire