Mecanismo de Síntesis de Metanol por Hidrogenación de CO2 sobre Paladio/Galia: Un Estudio FT-IR In-Situ

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

Mérida, Yucatán, México

Congreso; XIX Simposio Iberoamericano de Catálisis; 2004

Sociedad Mexicana de Catálisis

Se empleó espectroscopía FT-IR in-situ para estudiar la adsorción a temperatura programada (ATP) de CO2 y la reacción a temperatura programada (RTP) entre H2 y CO2 con catalizadores de paladio soportado sobre dos tipos de óxidos de galio(III): uno mezcla de fases a y b y compuesto GaOOH (Ga2-xO3-xHx); y otro monoclínico b-Ga2O3. La ATP de CO2 (0.1 MPa) produjo bicarbonato (HCO3-) y carbonatos bidentado (b-CO3=) y polidentado (p-CO3=) superficiales sobre ambos óxidos puros. Los experimentos de RTP-H2/CO2 sobre ambos soportes puros mostraron la hidrogenación secuencial de los carbonatos a especies formiato (m-HCOO, b-HCOO) y a especies metoxi (CH3O) luego de que ocurriera la quimisorción disociativa de H2 en GaxO (T > 500 K). Se postula un mecanismo de hidrogenación de CO2 a metanol similar al anterior sobre los catalizadores de Pd/galia, si bien las especies hidrogenadas comenzaron a producirse a partir de 323 K, sugiriéndose que el spillover de hidrógeno desde paladio metálico es el responsable de la hidrogenación de los intermediarios carbonáceos desde tan bajas temperaturas. Además, se observó la producción de COg via la reacción reversa de gas de agua sobre ambos catalizadores de Pd/galia. Luego de considerar resultados previos sobre catalizadores de Ga-Pd/SiO2, se presenta un mecanismo más abarcativo para la síntesis de metanol desde CO2 e H2 sobre el sistema Pd-Ga