Eliminación de hollín y NOx empleando catalizadores soportados sobre Al2O3 y ZrO2

FERNANDO TULER; JOSELINA KARLEN; EZEQUIEL BANÚS; MARÍA ALICIA ULLA; EDUARDO E. MIRÓ; VIVIANA G. MILT

Tandil, Buenos Aires

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

Los principales contaminantes emitidos por los motores diesel son NOX y hollín. La mejor alternativa que se plantea para la eliminación de ambos contaminantes consiste en un sistema capaz de retener el material particulado y con componentes activos tanto para el quemado del hollín a baja temperatura (ca. 300ºC, temperatura de los gases de escape de los motores diesel) como para la adsorción de NOx [1,2]. Hasta el momento no se ha encontrado un sistema eficiente para tal fin. En este trabajo se estudian catalizadores soportados sobre Al2O3 y ZrO2, como así también usando esponjas de Al2O3 como estructura soporte. Los catalizadores soportados en Al2O3 se prepararon por humedad incipiente utilizando Ba(Ac)2 de tal manera de formar una monocapa (en un porcentaje igual al 15%p Ba). También se prepararon con 20%p y 10%p Ba. Sobre ZrO2 se prepararon por impregnación húmeda y la monocapa teórica se lográ con 7,5%p de La2O3 , y tambié¦n se prepararon con 5 y 10 %p. Se agregó KNO3 en un porcentaje tal de incorporar al catalizador igual número de moles que los del elemento Ba. La. Los catalizadores fueron caracterizados por DRX y evaluados por TGA y DSC para estudiar la combustión catalática de hollín. Se realizó una mezcla mecánica del catalizador y el hollín en relaciín 1:20 (p/p) en un mortero de ágata por 3 minutos, lográndose una mezcla que reproduce las condiciones "tight contact". Tanto el Ba depositado sobre Al2O3 como el La sobre ZrO2 poseen actividades similares, mientras que el agregado de K disminuye notablemente la temperatura a la cual quema el hollín, debido a que la movilidad del mismo mejora el contacto hollín-catalizador. La adsorciín de NOx se estudió en microbalanza Cahn alimentando una mezcla de NO (4%) + O2 (18), diluidos en He y calentando hasta 490ºC. Estos catalizadores tambi¨¦n se evaluaron para la adsorción de NOx. Tanto Al2O3 como ZrO2 adsorben NO2 a baja temperatura. Cuando se agregó bario y lantano a los sistemas se encontró un aumento en la adsorción con la temperatura que fue mayor al aumentar la carga del metal agregada y que se incrementó notablemente en ambos casos con el agregado de K. En estudios preliminares con espumas de a-Al2O3 fue necesario incrementar el área específica a traves de la formación de una capa de a-Al2O3 por washcoating. Actualmente se están preparando catalizadores estructurados por agregado de los metales sobre el sistema a-Al2O3/a-Al2O3.