Síntesis de nanomateriales de CeO2/NiO para su uso como catalizador en la oxidación parcial de metano

ARMEN KODJAIAN; ISMAEL FÁBREGAS; MARÍA GENOVEVA ZIMICZ; DIEGO G. LAMAS; NOEMÍ WALSÖE DE RECA; NORMA AMADEO; SUSANA A. LARRONDO

Tandil, Buenos Aires, Argentina.

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Los óxidos de tierras raras y, en particular, el de cerio (CeO2), tienen propiedades estructurales y electrónicas que los convierten en materiales interesantes para ser usados como catalizadores y soportes, y como aditivos para incrementar la actividad, la selectividad y la estabilidad térmica de diversos catalizadores. En los últimos años el óxido de cerio ha cobrado gran importancia en catálisis heterogénea debido a la habilidad que tiene el catión cerio de cambiar fácilmente entre sus estados reducido y oxidado (Ce3+/Ce4+), lo que le confiere una elevada capacidad de transporte de oxígeno. El óxido no sólo es usado en estado puro sino también como soporte o formando fases mixtas. En este trabajo se sintetizó óxido de cerio mediante el método gelificación-combustión utilizando glicina como combustible de manera de obtener materiales de tamaño de partícula nanométrico. Posteriormente, se sometió al óxido sintetizado a un proceso de impregnación con solución de níquel de manera de obtener sólidos con 9% y 50% (m/m) de óxido de níquel. Para estudiar las características texturales, estructurales, redox y catalíticas de cada catalizador se utilizaron técnicas de sortometría, análisis elemental, difracción de rayos X (DRX), reducción con H2 a temperatura programada (TPR) y ensayos catalíticos, en la reacción de oxidación parcial de metano. Se encontró que el método de síntesis es efectivo, obteniéndose sólidos con buenas características morfológicas (área específica, composición, homogeneidad). Además los catalizadores resultaron ser activos sin la necesidad de tratamientos previos y mostraron un comportamiento estable durante el período de trabajo de 4 horas. A partir de los resultados obtenidos se observa que el mejor desempeño lo presenta el sólido con contenido 9% (m/m) de óxido de níquel, que muestra una conversión del 90% de metano a temperatura de 500 ºC.