INVESTIGADORES
ANDRINI Leandro Ruben
congresos y reuniones científicas
Título:
Caracterización de Catalizadores de Fe(III)- SiO2 para la producción de Nanotubos de Carbono, mediante técnicas de absorción de rayos X.
Autor/es:
F.C. HERRERA; N MORALES; C. HUCK; S. GOYANES; L. ANDRINI; F.G. REQUEJO; R. CANDAL
Lugar:
Bariloche
Reunión:
Congreso; 98ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
La
técnica para síntesis a granel de Nanotubos de Carbono (NTC) más empleada es la
deposición química en fase vapor (CVD). Una pieza clave en esta síntesis es el
catalizador, formado por nanopartículas de hierro (Fe-NP) no agregadas.
Típicamente las Fe-NP se obtienen embebidas en matrices de SiO2
después de aplicar un tratamiento térmico reductor a un precursor de Fe
(III)-SiO2. Estos sistemas pueden prepararse por el método sol-gel.
Recientemente se ha encontrado que las condiciones de preparación del precursor
Fe(III)- SiO2 tienen un efecto muy importante sobre el rendimiento
de la síntesis de NTC. La eficiencia de la síntesis de los NTC depende de la
transformación sol-xerogel, del tipo y concentración de ácido empleado en la
síntesis, entre otras. En este trabajo se presentan los
resultados del estudio de un conjunto de catalizadores aptos para la producción
de nanotubos de carbono (NTC) y de sus precursores, con el objetivo de obtener
información que pueda correlacionar la eficiencia catalítica de cada
catalizador con la estructura local del Fe presente en el mismo. Mediante la
técnica XANES (X-ray Absortion Near Edge Spectroscopy) en el borde de absorción
K del Fe (7112 eV) se caracterizó al entorno local del Fe estudiándose la
simetría y la valencia (estado de oxidación) de las nanopartículas de óxido de
hierro en matrices de SiO2. El estudio de pre-picos Fe-K XANES
reveló que las nanopartículas de óxido de hierro en todos los catalizadores,
previo a su uso en el proceso de catálisis, se encuentran en la fase α-Fe2O3,
con una simetría de la naturaleza de este óxido, en tanto que para los
precursores existe una tendencia a un orden más centrosimétrico. Este hecho
descarta la presencia de silicatos de Fe, que afectan los rendimientos
catalíticos, cuando los catalizadores ingresan al reactor. Asimismo se
realizaron experiencias Fe K XANES con los materiales en condiciones de
reacción catalíticas y posteriores a la reacción para ver si existen posibles
modificaciones del entorno local del Fe y poder comprender las grandes
diferencias de la eficiencia catalítica mostradas por este conjunto de
catalizadores.