ESTUDIO DE REACCIONES CATALITICAS EN LA INTERFASE LIQUIDOSÓLIDO POR ESPECTROSCOPIA INFRARROJA OPERANDO

A. AGUIRRE; C. BERLI; S. E. COLLINS

Anales de la Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Buenos Aires

ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS EXACTAS FÍSICAS Y NATURALES

Lugar: Buenos Aires; Año: 2016 vol. 67 p. 1 - 33

0365-1185

La espectroscopia infrarroja en modo de reflexióntotal atenuada (ATR-IR) es una herramienta poderosa para investigar mecanismosde reacción en sistemas líquido(reactivo)/sólido(catalizador). Normalmente, loscatalizadores se depositan sobre un elemento reflexión interna (IRE) comopelícula o capas de polvo, y son expuestos a los reactivos en fase líquida.Para obtener información cuantitativa sobre velocidades de reacción, se debenevaluar los aspectos de ingeniería química de una celda de ATR de flujopasante. En particular, el transporte de masa dentro de la celda se debecaracterizar. Se presenta aquí un análisis de la transferencia de masa desde lasolución hacia la superficie del cristal de ATR donde se deposita elcatalizador. Se desarrollaron criterios para determinar los parámetroscinéticos bajo control químico sobre la base de los número adimensionales dePéclet (Pe), Damköhler (Da) y Biot (Bi) para una película no porosa; y númerode Sherwood (Sh) y módulo de Thiele (fcl) para una capa decatalizador poroso. Se utilizó una película delgada de Pt depositado sobre unIRE de ZnSe por deposición física de vapor y una capa de catalizador poroso dePt/Al2O3, para estudiar la adsorción y oxidación demonóxido de carbono en fase acuosa. Los datos experimentales de la evolución dela señal a 2048 cm-1 de CO adsorbido sobre platino se ajustaronutilizando un modelo microcinético para obtener constantes de reacción. Losresultados reportados aquí sirven como una guía práctica para determinar loslímites de operación de una celda ATR para estudios in situ y operando.