Estudio de materiales aptos para el desarrollo de catalizadores soportados en base a boruro de níquel

JULIETA MARTINEZ; CELESTE CARRERA; ACOSTA, DELICIA; ELEONORA ERDAMNN; DESTÉFANIS, HUGO

San Nicolas- Buenos Aires

Congreso; VI Congreso de Estudiantes Investigadores; 2004

UBA

Los catalizadores amorfos tienen propiedades que son muy importantes en catálisis: a) la presencia de sitios superficiales coordinativamente insaturados b) se evita la perdida de superficie por segregación de los elementos de la aleación y c) la isotropía o única fase en los materiales. Por estas razones una de las búsquedas constantes en catálisis es lograr uniformidad de superficie especifica con vistas a un desarrollo industrial. Desde 1980 las aleaciones metal-metaloide recibieron especial atención por sus excelentes propiedades en selectividad y actividad. Existen dos técnicas en general para preparar catalizadores amorfos, una es una técnica de mezclado rápido, pero las superficies especificas de estos materiales es muy baja (0.1-1 m2/g) con lo que la actividad superficial es un fuerte limitante. La otra involucra la reducción de metales de transición por acción de BH4- y/o H2PO2- que producen partículas de aleación ultra finas (1). Aunque el área superficial aumenta uno o dos ordenes de magnitud debido a sus dimensiones de nanoparticulas, esto produce baja estabilidad térmica lo que provoca que se desactive fácilmente por reacciones altamente exotérmicas. Sin embargo, empleando interacciones metal-soporte se puede bloquear la difusión de los átomos que es el requisito previo a la cristalización. Así se puede aumentar el área superficial especifica por acción del soporte. Entre los materiales mas utilizados comúnmente como soportes catalíticos se encuentran la sílice (2) y la alúmina. En nuestra región, (Salta) existe abundancia de silicoaluminatos naturales los cuales mediante transformaciones adecuadas pueden convertirse en excelentes sistemas para soportes por su inercia química y la factibilidad de controlar la superficie especifica del material. En una primera etapa el estudio se centro en la selección de los materiales aptos para ser soportados, su consecuente caracterización y adecuación al sistema reaccionante. Se utilizo además de soportes comerciales como silica gel, alúmina, materiales modificados obtenidos a partir de Perlita expandida, que es un silicoaluminato natural abundante en la región. La modificación de la Perlita se realiza a través de tratamientos hidrotérmicos. Para obtener Perlita Rehidroxilada el tratamiento hidrotérmico se lleva a cabo en fase vapor a distintas temperaturas y presión auto generada. El proceso de obtención de zeolitas se realiza en fase líquida con soluciones alcalinas de NaCl, con contenidos variables de Al. Se discuten las condiciones optimas para el proceso de corrosión superficial que conduce a Perlita Rehidroxilada y con igual criterio para la modificación másica del material de partida hasta obtener un tipo de zeolita adecuado ajustando la relación Si/Al. Se realizo la caracterización fisico-química de estos materiales mediante el análisis de la composición elemental global y la determinación de las especies presentes en superficie. Con este objetivo se utilizaron técnicas de caracterización superficial como BET, FTIR y DRX. Con estas consideraciones se establece el objetivo principal del presente trabajo que consiste estudiar la factibilidad de soportar catalizadores sobre la base de boro níquel,ya desarrollados en trabajos anteriores, y evaluar su aptitud catalítica para un potencial uso en procesos industriales. La preparación de los catalizadores se realizo siguiendo un procedimiento previamente desarrollado (3) con el objeto de obtener igual especie activa que en el caso del catalizador masivo. Al respecto se evaluaron la influencia de los parámetros operativos durante el proceso de impregnación tales como orden de agregado de reactantes, velocidad de agitación, tiempo de envejecimiento e influencia del tratamiento térmico previo a la reacción.