INVESTIGADORES
SANCHEZ Miguel Dario
congresos y reuniones científicas
Título:
Catalizadores de Pd/CeO2 y Ce1-xPdxO2-d; para la reacción reversa de gas de agua. Estudio de la incorporación del paladio en la matriz de ceria.
Autor/es:
YESICA M. TORRES; IGNACIO O. COSTILLA; JESÚS VEGA CASTILLO; FERNADO D. PRADO; MIGUEL D. SÁNCHEZ
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; 106a REUNION DE LA ASOCIACION FISICA ARGENTINA - SEGUNDA WEBINAR; 2021
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina - Filial Córdoba
Resumen:
Uno de los principales objetivos de la investigación actual sobre sistemas de óxidos metálicos para aplicaciones catalíticas es la optimización de la interacción entre el metal y el soporte, debido a sus implicaciones en la actividad catalítica para diferentes reacciones [1-2]. En el caso de materiales del tipo metal-ceria, la fuerte interacción entre los dos componentes en la interfaz puede conducir a propiedades catalíticas muy interesantes [3]. Investigaciones recientes han resaltado diferentes aspectos de la interacción metal-ceria, con una cantidad significativa de trabajos dedicados a los sistemas paladio-ceria para los que a menudo se observa una mayor actividad y/o estabilidad cuando el Pd se encuentra solubilizado en la estructura de la ceria [4]. Estudios preliminares realizados en nuestro grupo indica que catalizadores de Pd (<0.1 wt%) soportados en Al2O3 y modificados con CeOx (0.9 - 5.4 wt%), han sido activos y selectivos en la reacción reversa de gas de agua (RWGS), independientemente del contenido de ceria [5]. Estos catalizadores mostraron una conversión de CO2 constante (~30%) para tiempos de reacción de hasta 35 horas a pesar de evidenciar una notable caída en ladispersión del Pd (~20%). Estudios realizados sobre sistemas atómicamente dispersos han dado evidencia que, para este tipo de reacción, el sitio activo no es la partícula metálica si no, los átomos metálicos ligados al soporte a través del O y rodeado por otras especies de oxígeno como grupos OH-[6,7]. Así mismo, para estos procesos donde predominan las reacciones redox, se ha encontrado que en sistemas donde el Pd se encuentra disperso en la matriz del soporte, éste puede moverse reversiblemente hacia dentro y fuera de la estructura durante el proceso. De esta manera, se evita el sinterizado de partículas metálicas explicando la alta estabilidad catalítica [8]. Con el fin de investigar los procesos que tienen lugar durante la reacción de RWGS, en este trabajo se presentan los resultados de caracterización y reacción para dos catalizadores del tipo Pd-ceria. Uno preparado mediante impregnación húmeda incipiente del precursor metálico sobre un soporte de ceria previamente sintetizado(Pd/CeOx) y otro de ceria dopada con Pd, obtenido mediante el método de los citratos (Ce1-xPdxO2-d). Ambos catalizadores calcinados a 500 C en aire, fueron caracterizados previo y posteriormente a la reacción mediante RDX y XPS. Los resultados para el catalizador Ce1-xPdxO2-dindican que la calcinación a 500 C fue suficiente par lograr la incorporación del metal a la estructura de la ceria y que durante el proceso de reacción el Pd migra a la superficie quedando altamente disperso. En el caso del catalizador Pd/CeOx, se observó que luego de la calcinación el Pd se incorpora parcialmente a la estructura de la ceria y que proceso continúa durante la reacción, tal como lo evidencian los resultados de XPS. En ambos casos las conversiones obtenidas fueron comparables a las encontradas en ensayos previos para catalizadores de Pd-CeOx/Al2O3.[1] W Gaoet al, Acc. Chem.Res. 50(4) (2017) 787-795[2] YSuchorski et al, Nat. Mater. 17(6) (2018) 519-522[3] KJ Zhuet al, Surf. Sci. 669 (2018) 79-86[4] KRPriolkar et al, Chem. Mater. 14(5) (2002) 2120-2128. [5] IO Costilla et al, Trabajoen preparación.[6] MFlytzani-Stephanopoulos, Acc. Chem. Res. 47(3) (2014) 783-792[7] MFlytzani-Stephanopoulos and BC Gates, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 3(2012) 545-574[8] Y Nishihata et al, Nature 418(6894) (2002) 164-167