CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE CARBÓN ACTIVADO SOMETIDO A FUNCIONALIZACIÓN ÁCIDA

NAILA GÓMEZ GONZÁLEZ; FERNANDO PEREIRA; CADUS, LUIS E.; MARIA R. MORALES

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Universidad Nacional de La Plata

Los materiales de carbono son ampliamente utilizados en catálisis, ya sea como soportes o como catalizadores. La naturaleza y concentración de grupos funcionales en sus superficies, es relevante, ya que pueden actuar como sitios de anclaje para las fases activas o pueden ser los sitios activos para reacciones catalíticas específicas. En este contexto los grupos funcionales oxigenados son los más importantes [1].Carbón activado comercial (CA) fue sometido a funcionalización ácida empleando un ácido fuerte (HNO3) a diferentes temperaturas de reacción; y uno débil (C6H8O7); con el objetivo de modificar su fisicoquímica superficial, asociado a la presencia y contenido de diferentes grupos funcionales oxigenados. El área superficial específica del CA disminuyó con las funcionalizaciones con HNO3, en un 20,6% y 16,3%, mientras que con C6H8O7 sólo un 4,8%. La presencia de grupos funcionales fue determinada por FT-IR. En todos los carbones se observaron bandas correspondientes a grupos carboxílicos, fenólicos, carbonilos y lactónicos. La intensidad de estas bandas aumentó en los carbones funcionalizados con respecto a CA; particularmente en los carbones funcionalizados con HNO3 (CAN) respecto del funcionalizado con C6H8O7 (CAC). Mediante el Análisis de Descomposición Térmica la evolución de las señales de CO, permitió confirmar la presencia de grupos fenoles y carbonilo, que se descomponen a altas temperaturas, mientras que la señal CO2 confirmó la presencia de grupos carboxílicos que se descomponen a bajas temperaturas [2]. Las áreas de las señales de descomposición tanto de CO como CO2 para los carbones CAN fueron mayores que para el carbón CAC, en línea con los observado por FT-IR. Desde el Test de Descomposición de Isopropanol se determinó en CA la presencia de sitios ácidos débiles de Lewis. Para los carbones CAN la acidez superficial incrementa notoriamente, mientras que para el carbón CAC, la superficie se vuelve menos ácida, debido al incremento de sitios básicos, los cuales no fueron detectados ni en CA, ni en los carbones CAN. De forma general se logró modificar la química superficial del CA, observándose que HNO3 permite introducir un mayor número de grupos funcionales oxigenados que C6H8O7, sin una influencia notoria de la temperatura del tratamiento. Ambos ácidos le otorgaron al CA características ácido-base superficiales diferentes, que modificarán el comportamiento catalítico de estos materiales.