Determinación del tamaño de partícula mediante XPS en catalizadores soportados de Rh y Ni

A. M TARDITI; L. CORONEL; J. MÚNERA; L. M. CORNAGLIA

Santa Fe

Encuentro; VII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2016

Asociación de Física Argentina

El reformado de etanol con vapor involucra varias reacciones paralelas, siendo los depósitos carbonosos los principales responsables de la desactivación de los catalizadores [1].Los sólidos más estables están basados en metales nobles, sin embargo el Ni y el Co sonalternativas viables debido a su bajo costo. Por otra parte, el soporte empleado debe poseerelevada área superficial para lograr partículas metálicas pequeñas, y comportamientolevemente básico, para inhibir la deshidratación del etanol. Los catalizadores de Rh soportados en sistemas binarios La2O3-SiO2 reúnen estas propiedades y han sido empleados en el reformado de etanol con vapor [2] con buenos resultados. En este trabajo se estudian la composición superficial y los estados de oxidación del Rh mediante XPS, aplicando el modelode Davis para estimar el tamaño de partícula del Rh metálico. Este modelo [3] considera larelación de intensidades de los picos de dos niveles internos de la misma fase dispersasuficientemente separados en energía. Los espectros de XPS de los catalizadores Rh/La2O3-SiO2 reducidos en la cámara de reacción a 400 °C presentaron un sólo pico deRh 3d5/2 a 306.7±0.1 eV, indicando que el Rh se encuentra completamente reducido. Paraaplicar el modelo el modelo de Davis se consideraron los picos característicos de Rh 3d y elpico Auger de RhMNV. Los tamaño de partículas estimados estuvieron entre 1.2 y 2.5 nm yfueron corroborados mediante quimisorción de CO. Por otra parte, se observó que elcatalizador con 40 % de La2O3 usado en reacción sufre una oxidación del rodio en lasuperficie, a diferencia del Rh/La2O3(15%)-SiO2 que permanece en estado reducido. Estecatalizador posee un tamaño de partícula mayor indicando que la resistencia a la oxidaciónaumenta con el tamaño de partícula. La oxidación del metal puede ser una de las principalescausas de la pérdida de actividad de los catalizadores.