Catalizadores metálicos basados en soportes mesoporosos: modelado teórico, preparación y aplicación en la degradación oxidativa de anaranjado de metilo

ANTONELA GEUNA; IGNACIO LÓPEZ CORRAL; MARIANA ALVAREZ

Santa Fé

Congreso; XXI Congreso Argentino de Catálisis - X Congreso de Catálisis del Mercosur; 2019

Sociedad Argentina de Catálisis

Se prepararon tres catalizadores heterogéneos de hierro, manganeso y níquel utilizando como soporte el material mesoporoso MCM-41, modificado con 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES). Los catalizadores se caracterizaron por Difracción de Rayos X (DRX), Espectroscopía Vibracional (FTIR), Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) y análisis químico. Se estudió su actividad catalítica en la degradación oxidativa del colorante Anaranjado de Metilo (AM) en solución acuosa utilizando persulfato de potasio (PS) como oxidante, a pH 6. Se determinó la energía de activación de los catalizadores (34 kJ mol-1 para los catalizadores de Fe y Ni, y 42 kJ mol-1 para el de Mn). Se evaluó la capacidad de reuso de los catalizadores, observándose alta actividad hasta al menos el tercer ciclo de uso. Los experimentos demostraron que la decoloración ocurre a través de un proceso de degradación oxidativa. La interacción entre el APTES y los metales de transición se estudió a través de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) con polarización de espín. Se calculó la energía de unión de los metales a la molécula de APTES, y los valores obtenidos comprobaron que el orden de estabilidad es Mn-APTES < Fe-APTES < Ni-APTES, tanto para sistemas monodentados como cíclicos y bidentados.