Caracterización de los catalizadores de Co/ZSM-5 para la producción de biodiésel

Abstract

Las zeolitas como ZSM-5 ácidas impregnadas con metales de transición resultan muy atractivas para reacciones de transesterificación y esterificación. Las zeolitas fueron impregnadas con cobalto, ya que se ha reportado que metales de transición como cobalto, hierro, níquel y cobre, favorecen la producción de ésteres metílicos y minimizan la producción de glicerina, además de tener un bajo costo. En la literatura se ha mencionado que al tener en mayor porcentaje al silicio en la zeolita esta se vuelve más hidrofóbica, por otra parte, esta característica permite que las zeolitas puedan resistir temperaturas mayores a 200 ºC disminuyendo la perdida de cristalinidad y aumentando la actividad catalítica, por lo que, en esta investigación se utilizaron dos zeolitas ZSM 5 con diferente relación atómica de (Si/Al) =50 y (Si/Al) =150, de zeolyst international para observar este fenómeno. Las zeolitas se impregnaron con 1, 5 y 10 % de cobalto, posteriormente fueron oxidadas a 500 ºC con una rampa de 5 ºC/min durante 10 horas y a las cuales se les realizaron pruebas de isotermas de adsorción de nitrógeno (método Brunauer Emmett-Teller (BET), espectroscopía infrarroja de piridina (FTIR) y difracción de RX. Para observar su actividad se realizaron pruebas en un reactor PARR INSTRUMENT CO. A una temperatura de 160 ºC y a presión generada durante 3 horas de reacción.Zeolites such as ZSM-5 acidic impregnated with transition metals are very attractive for esterification and transesterification reactions. Zeolites were impregnated with cobalt, because it has been reported that transition metals such as cobalt, iron, nickel and copper, favor the production of methyl esters and minimize the production of glycerol, in addition to having a low cost. In the literature that mentioned has been to have a greater percentage the silicon in the zeolite is becomes more hydrophobic. On the other hand, this feature allows the zeolites are capable of withstanding temperatures greater than 200 ºC decrease the loss of crystallinity and increasing the catalytic activity. So, in this study, two ZSM-5 zeolites were used with different atomic ratio (Si/Al) = 50 and (Si/Al) = 150, from Zeolyst International to observe this phenomenon. The zeolites impregnated have been with 1, 5 and 10 per cent of cobalt, subsequently were oxidized to 500 ºC with a ramp of 5 ºC/min for 10 hours and which were tested by nitrogen adsorption isotherms (Brunauer Emmett-Teller (BET) method), pyridine adsorption infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction. To observe their activity tests carried out in a reactor PARR INSTRUMENT Co. at a temperature of 160 ºC and a pressure generated during 3 hours of reaction