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Título : Transformación de acetona sobre catalizadores del tipo Pt/H-[Ga]ZSM5 Y Pd/H-[Ga]ZSM5
Autor : Díaz B., Yraida G.
Palabras clave : Acetona
Metil isbutil cetona
Galosilicato
ZSM-5
Catálisis heterogénea
Catalizadores soportados
Pt/H-[Ga]ZSM5
Pd/H-[Ga]ZSM5
Fecha de publicación : 7-Jun-2011
Citación : CD TESIS;I2002 D542.3
Resumen : Los metalosilicatos cristalinos como las zeolitas, presentan un esqueleto con un armazón periódico que les confiere una selectividad muy particular tanto para la adsorción como para la catálisis. En el presente Trabajo Especial de Grado se estudia el efecto de la naturaleza de la fase metálica soportada sobre zeolita en la transformación de acetona a MIBK bajo atmósfera de hidrógeno, utilizando catalizadores bifuncionales del tipo Pt/H-[Ga]ZSM5 y Pd/H-[Ga]ZSM5. Una vez caracterizado el soporte zeolítico galosilicato por las técnicas DRX, IR, ASE, ICP, XPS, RMN, RPE, MEB y EDX, se introdujo la fase metálica utilizando el método de intercambio-impregnación, empleando como precursores las sales complejas de Pt(NH3)4Cl2 y Pd(NH3)4Cl2 para el Pt y el Pd, respectivamente. Los sólidos preparados fueron calcinados y reducidos siguiendo los cronogramas establecidos para favorecer la dispersión del metal en la zeolita. Seguidamente los catalizadores bifuncionales obtenidos fueron evaluados por las técnicas de caracterización DRX, IR, ASE, ICP, XPS, RMN, RPE, MEB, EDX, MET, y las reacciones de hidrogenación de tolueno e hidrocraqueo de n-heptano, así como la reacción bajo estudio, la transformación de acetona a MIBK. La DRX permitió verificar que los sólidos obtenidos mantuvieron la estructura tipo MFI con alto grado de pureza y cristalinidad, resultado corroborado por IR. La adsorción física de gases mostró que los catalizadores bifuncionales preparados perdieron sólo un 5% del área superficial específica del sólido de partida. El análisis químico por ICP manifestó que el contenido de fase metálica soportada experimentalmente se aproxima a la teórica, los cuales fueron corroborados por los estudios de EDX. Los análisis de XPS evidenciaron la presencia de especies de óxido de platino en los sólidos de Pt/H-[Ga]ZSM5, aún después de completada su activación en atmósfera de hidrógeno, mientras que en los de Pd/H-[Ga]ZSM5 sólo se observaron especies reducidas de la fase metálica. Adicionalmente, los mismos permitieron visualizar en el nivel del Ga3d una señal adicional en los catalizadores Pt/zeolita, atribuible a Ga(III) en otro ambiente químico. Los análisis de RMN-MAS no mostraron la presencia de espacies de Ga extraestructural en la señal del 71Ga. Los sólidos preparados presentaron una morfología básicamente esférica con muy pocas fases amorfas. La dispersión de la fase metálica soportada en los catalizadores bifuncionales es de alrededor del 80%. La evaluación catalítica señala que todos los catalizadores estudiados presentan propiedades características de zeolitas de poro mediano, y el estudio realizado sobre los catalizadores de Pt/H-[Ga]ZSM5 permitió evidenciar que estos sólidos poseen un bajo poder hidrogenante, demostrando que sus centros metálicos activos se encuentran anulados para las reacciones de hidrogenación e hidrogenólisis. Los resultados obtenidos en la reacción de transformación de acetona a MIBK, muestran que los catalizadores bifuncionales Pd/H[Ga]ZSM5 son 17% mas activos y 90% mas estables que sus homólogos Pt/H-[Ga]ZSM5. Mientras que el sólido de Pt/H-[Al]ZSM5 es 78% mas activo y 36% mas estable, demostrando que las especies de Pt se encuentran muy influenciadas por la presencia de Ga en la estructura zeolítica.
URI : http://saber.ucv.ve/xmlui/handle/123456789/119
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