Catalizadores de InFeHMOR. Evaluación catalítica, caracterización y determinación de parámetros cinéticos.

SERRA, RAMIRO; MARTINEZ, CHRISTIAN R.; MIRÓ, EDUARDO; BOIX, ALICIA; VECCHIETTI, M. JULIA

Tandil

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

Universidad de General Sarmiento y Universidad de Buenos Aires

Los catalizadores basados en M-Zeolitas (M= Co, In, Fe, etc) son activos en la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno usando un hidrocarburo como agente reductor en atmósfera con exceso de O2. En este trabajo se investigó el efecto del agregado de Fe a InH-Mordenita para mejorar la resistencia a la desactivación por la presencia de agua en la alimentación. Se analizó el comportamiento catalítico de muestras mono y bimetálicas preparadas sobre H-MOR, empleando metano o butano como agente reductor. Para su empleo a nivel industrial, en necesario impregnar la fase activa en estructuras cerámicas tipo panal de abeja. La actividad reductora de la muestra InHMOR usando metano como reductor mostró una conversión de NO a N2 de 25%, la cual aumenta al 55% en la muestra InFeHMOR. La adición de agua en la alimentación, provoca una desactivación severa en InHMOR, mientras que que en InFeHMOR la conversión cae solo al 30%. La desactivación podría deberse a la disminución en los sitios activos (InO)+ debido a la adsorción de H2O en los mismos, la cual induce a la formación de In(OH)3. El Fe aporta sitios FexOy que promueven la formación de NO2, intermediario clave en la reacción. En el catalizador usado con agua las especies presentes son óxidos de hierro (Fe2O3, Fe3O4, FeO), iones de (InO)+ intercambiados en la estructura zeolítica y partículas de In2O3 las cuales fueron identificadas mediante reducción a temperatura programada (TPR), espectroscopia láser Raman y DRX. En FeHMOR se identificaron distintos óxidos de hierro (Fe2O3, Fe3O4, FeO) e iones Fe+3 en posiciones de intercambio, mientras que en los catalizadores con indio se encontraron iones de (InO)+ intercambiados en la estructura zeolítica y partículas de In2O3 dispersas. A su vez se pudo identificar la presencia en InFeHMOR de FexOy y de In2O3. La muestra de InFeHMOR usada en reacción se observó que mantuvó la cristalinidad de la zeolita original. La cinética de la reacción catalítica selectiva usando el catalizador InFeHMOR se realizó utilizando ecuaciones empíricas basadas en la ley de potencia para correlacionar los datos, con los cuales se pudo observar que el agregado de agua tiene mayor influencia sobre la velocidad de reducción de NO, comparándola con la velocidad de oxidación del metano.