Interacción de hidrógeno y óxidos de carbono sobre nanopartículas de paladio soportados en sílice y dopadas con óxido de galio

S.E. COLLINS, A.F. TRASARTI, M.A. BALTANÁS, A.L. BONIVARDI

Neuquén, Argentina

Congreso; XII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2001

Sociedad Argentina de Investigación Fisicoquímica

Nuestro grupo ha sido capáz de sintetizar una serie de catalizadores GaOx-Pd/SiO2 en una amplia relación atómica Ga/Pd obteniendo, bajo condiciones típicas de proceso industrial, un incremento de hasta 500 veces en la actividad hacia el metanol cuando se hidrogena CO2 (selectividad a metanol = 70%). Mientras tanto la hidrogenación de CO condujo a dimetil éter como producto principal. No obstante, poco se conoce acerca de las propiedades quimisortivas del galio hacia moléculas simples y menos aún cuando se halla combinado con paladio. Con el objeto de entender estas propiedades y su dinámica, se estudió separadamente la interacción de H2, CO y CO2 sobre un conjunto de GaOx-Pd/SiO2 (0, 2, 4, 8 e ¥ Ga/Pd at/at) empleando espectroscopía FT-IR in situ. Hemos encontrado que el H2 es capaz de quimisorberse disociativamente sobre GaOx a T > 493 K (P = 760 Torr). El contenido de especies Gad+-H bajo H2 gaseoso se incrementa con la temperatura, siendo éste un proceso reversible. La intensidad de señal n(Ga-H) a 2020 cm-1 es directamente proporcional al contenido de galio e independiente de la presencia de paladio sobre los materiales. Por su parte, ninguna señal IR correspondiente a la adsorción de CO o CO2 sobre galio o la interface galio-paladio pudo ser detectada. La quimisorción de CO sobre Pd es influenciada por la presencia de galio. Al aumentar el contenido de Ga se favorece la adsorción de CO puenteado sobre sitios B2 (planos cerrados) versus B1 (planos abiertos). Además, la superficie de las nanoparticulas de Pd se restructura con el tiempo de exposición a CO(g): i) los sitios B1 son más favorecidos que los B2, ii) la reestructuración es más extensa cuanto mayor en la relación Ga/Pd, y iii) ambos COs adsorbidos en forma lineal (reversible e irreversible) se incrementan sólo para Ga/Pd ³ 4 con el aumento de la presión de 10 a 760 Torr CO.