Oxidación catalítica de metano sobre catalizadores de Mn2O3

MARIANO MAZÁN; MARÍA G. ZIMICZ; DIEGO G. LAMAS; SUSANA A. LARRONDO

Salta, Pcia. Salta, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Sociedad Argentina de Fisicoquímica

En la actualidad existe gran interés por desarrollar catalizadores de bajo costo y apropiados para catalizar la combustión de hidrocarburos, y en particular de metano, a menores temperaturas con el objeto de disminuir la formación de contaminantes, y en especial de óxidos de nitrógeno, en los sistemas de generación de energía[1]. Entre ellos, el manganeso presenta propiedades catalíticas atribuidas a su habilidad para formar óxidos con estado de oxidación variables entre el estado más oxidado (Mn4+) y el más reducido (Mn2+). En este trabajo se estudia el efecto de las variables operativas en la oxidación total de metano utilizando como catalizador óxido de Mn2O3 de tamaño de partícula nanométrico.[1]. Entre ellos, el manganeso presenta propiedades catalíticas atribuidas a su habilidad para formar óxidos con estado de oxidación variables entre el estado más oxidado (Mn4+) y el más reducido (Mn2+). En este trabajo se estudia el efecto de las variables operativas en la oxidación total de metano utilizando como catalizador óxido de Mn2O3 de tamaño de partícula nanométrico. El perfil TPR del sólido sintetizado mostró ser el característico del Mn2O3 con un sólo pico de reducción a una temperatura de 480ºC. Los cristales de Mn2O3 sintetizados mostraron actividad en la combustión total de metano para las diferentes composiciones alimentadas, siendo CO2 y H2O los únicos compuestos obtenidos. Se observó que el aumento de la composición del metano tiene un efecto positivo en la actividad, mientras que el aumento de la concentración de oxígeno muestra un efecto positivo para alimentaciones con defecto de oxígeno respecto del valor estequiométrico, pero no se observan cambios para alimentaciones con oxígeno en exceso. Ajustando los datos obtenidos con una cinética global del tipo ley de la potencia se obtuvo una energía de activación aparente de 87 kJ/mol.2O3 con un sólo pico de reducción a una temperatura de 480ºC. Los cristales de Mn2O3 sintetizados mostraron actividad en la combustión total de metano para las diferentes composiciones alimentadas, siendo CO2 y H2O los únicos compuestos obtenidos. Se observó que el aumento de la composición del metano tiene un efecto positivo en la actividad, mientras que el aumento de la concentración de oxígeno muestra un efecto positivo para alimentaciones con defecto de oxígeno respecto del valor estequiométrico, pero no se observan cambios para alimentaciones con oxígeno en exceso. Ajustando los datos obtenidos con una cinética global del tipo ley de la potencia se obtuvo una energía de activación aparente de 87 kJ/mol.