Mezclas de óxidos a partir de hidrotalcitas: síntesis, caracterización, y aplicación en la combustión de material particulado.

NORA A. COMELLI; MARTA I. PONZI; MARÍA L. RUIZ; ILEANA D. LICK

Huerta Grande- Córdoba

Congreso; II Reunión Interdisciplinario de Tecnología y Procesos Químicos; 2010

Las hidrotalcitas por sus características de material básico, micro poroso y propiedades de intercambio iónico presentan un gran número de aplicaciones entre las que podemos mencionar las reacciones de oxidación. La emisión de los motores diesel es peligrosa para el medio ambiente y para la vida humana, debido a que emiten grandes contenidos de material particulado y NOx,  por lo que se requieren  catalizadores que faciliten la remoción de material particulado en los gases de escape.  En este trabajo se preparan Hidrotalcitas usando iones Mg y Al en una relación 3/1 y con Cu/Mg/Al en relación 1.5/1.5/1. Las Hidrotalcitas obtenidas son caracterizadas por difracción de rayos x,  espectroscopia infrarroja, absorción de nitrógeno (Área BET) y desorción térmica programada. Los difractogramas de Rayos X de las muestras no calcinadas de HTMgAl con relación molar 3/1 y los de las muestras no calcinadas de HTCuMgAl con relación molar 1.5/1.5/1 indican la formación de compuestos tipo hidrotalcita. Cuando estas hidrotalcitas son calcinadas hasta 600ºC y hasta 900ºC, se observan señales de DRX pertenecientes a los óxidos correspondientes. La superficie especifica se mide por BET obteniéndose los siguientes valores para la serie HTMgAl 160 m2/gr para el precursor y 269 y 123 m2/gr para HTMgAl calcinado a 600ºC y a 900ºC respectivamente, mientras que para la serie HTCuMgAl se observa una disminución del área superficial a medida que aumentaba la temperatura de tratamiento, debido a que el sistema resulta mas ordenado que los anteriores . Análisis termogravimétrico permiten determinar temperaturas de descomposición, los resultados muestran que a los 220ºC comienzan a perderse los oxidrilos, agua y aniones de la región interlaminar y parte de la estructura es colapsada. Por encima de 600ºC se produce la pirolisis y se destruye la estructura laminar. En el caso de HTCuMgAl la primer transición ocurre a temperatura menor que 220ºC. Las experiencias de oxidación a temperatura programada (TPO) se realizaron haciendo uso de un reactor termogravimétrico. Los TPO fueron obtenidos, con una relación material particulado/catalizador de 1/10. La corriente gaseosa es una mezcla de 40 cc/min de aire y 20 cc/min de nitrógeno, usando una rampa de calentamiento de 10°C por minuto. El catalizador que muestra la menor temperatura de máxima velocidad de combustión es HTCuMgAl (1,5/1,5/1) calcinado a 600ºC. Comparando este valor de temperatura con la correspondiente para el material particulado sin catalizar se observa una disminución de 166ºC en la temperatura de máxima  velocidad de combustión