Desarrollo de soportes cerámicos para adsorbentes y catalizadores a partir de minerales naturales

ANGIE CELENE GARCÍA CARVAJAL; JHONNY VILLARROEL-ROCHA; KARIM SAPAG

Rosario

Jornada; 4tas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica JONICER 2019; 2019

Instituto de Física Rosario, Facultad Regional San Nicolás de la Universidad Tecnológica Nacional y la Asociación Técnica Argentina de Cerámica

Hoy en día, aproximadamente un 80% de los productos que se encuentran en el mercado son obtenidos mediante un proceso que involucra una etapa de reacción, por lo cual el uso de adsorbentes y catalizadores juega un papel preponderante en la industria. En muchos de estos procesos, los catalizadores se encuentran en fase sólida y poseen tres componentes elementales: la fase activa, el promotor y el soporte, siendo la fase activa la directamente responsable de la actividad catalítica, el promotor es la sustancia incorporada al sistema con el fin de mejorar las características del catalizador, y el soporte, la matriz donde se distribuye o deposita la fase activa. Este último debe presentar propiedades de resistencia mecánica, química, térmica y ser estable al pH del medio en que se desarrolle la reacción, razón por la cual los materiales cerámicos son muy usados en esta aplicación. La obtención de estos soportes cerámicos a partir de minerales naturales resulta de gran interés, debido a su abundancia en la naturaleza y su bajo costo. En el presente trabajo, se sintetizaron soportes cerámicos porosos (SCP) para ser utilizados como adsorbentes o soporte de catalizadores, a partir de materias primas como arcilla, alúmina, cuarzo y talco, con adición de almidón como aglutinante, obteniendo soportes cerámicos con geometría honeycomb mediante la técnica de extrusión, con una densidad de canales de 55 CPSI y un área frontal abierta de 52%.Dos clases de SCP fueron estudiados: i) soportes a partir de diferentes formulaciones de bentonita, alúmina y almidón, calcinados a una temperatura final de 650 °C, y ii) soportes de cordierita sintetizados a baja temperatura (1000 °C) mediante la adición de 5% de Bi2O3 o 5% de Na2CO3 utilizados como fundentes.Los SCP fueron caracterizados mediante las técnicas de difracción de rayos X, análisis térmico, análisis textural mediante porosimetría de Hg, pruebas de resistencia mecánica (compresión axial y diametral) y estabilidad en agua a pH ácido/básico. Se encontró que los materiales obtenidos a partir de minerales naturales poseen propiedades texturales y mecánicas comparables a la de los soportes de cordierita, y ambos materiales se encuentran en el rango de lo reportado para soportes cerámicos comerciales con geometría honeycomb.