Síntesis y caracterización de nitruros y carburos de titanio para la hidrodesulfuración del tiofeno

Abstract

Los nitruros y carburos de metales de transición han sido un tema de amplio estudio en la catálisis heterogénea, ya que estos materiales demuestran a menudo ventajas catalíticas en procesos de hidrotratamiento, como es el caso de la hidrodesulfuración. Por tal razón, se sintetizaron catalizadores de nitruros y carburos de titanio y se evalúo el efecto de estos sólidos en la reacción de hidrodesulfuración de tiofeno. Para ello se emplearon tres precursores, acetilacetonato de titanilo, isopropóxido de titanio y una mezcla mecánica de óxido de titanio y carbón activado. En estas síntesis se evaluaron los efectos de temperatura, tiempo de contacto y de exposición, todo ello con la finalidad mejorar las condiciones de síntesis de los catalizadores. Estos fueron caracterizados por técnicas como: DRX, BET, XPS y MEB. Conociéndose mediante por DRX que la fase de nitruro de titanio pura, a partir de los diferentes precursores fue obtenida a 900 ºC, luego de 6 horas de tratamiento, calentando a 5 ºC/min y bajo un flujo de 500 ml/min de NH3. Se pudo conocer por XPS que en los nitruros hay aproximadamente 31% de TiN y 69 % de TiO2 a nivel superficial, con un área superficial máxima de 161 m2/g. Por otra parte en la síntesis de los carburos, no se logró obtener la fase TiC partiendo de los nitruros a 900 ºC. Únicamente se obtuvo a partir de una mezcla mecánica TiO2 + carbón activado a 1500 ºC. Por último, se evaluó la hidrodesulfuracion del tiofeno de estos sólidos dando como resultado una actividad catalíticas entre 0,211x10-5 y 1,54x10-5 molTh/h*m2.