ESPECTROSCOPIA INFRARROJA DE EXCITACIÓN MODULADA PARA EL ESTUDIO DE LA ADSORCIÓN DE HIDRÓGENO SOBRE OXIDO DE GALIO

ALEJO AGUIRRE; ADRIAN L.. BONIVARDI; SEBASTIÁN E. COLLINS

Lanús, Buenos Aires

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010

AQA

La espectroscopia infrarroja en modo de reflectancia difusa (DRIFT) es una herramienta fundamental para el estudio de los mecanismos de reacción en sistemas gas(reactivo)/sólido(catalizador), debido a que permite la detección de las especies adsorbidas bajo condiciones reales de reacción. Sin embargo, comúnmente el seguimiento de las evoluciones de las señales infrarrojas provenientes de los intermediarios de reacción involucrados en el mecanismo estudiado, es obstaculizado por la presencia de señales muy intensas provenientes del propio sólido, de especies adsorbidas espectadoras de la reacción y/o de los reactivos y productos de la reacción en la fase gas. Es así que se utilizan ampliamente técnicas en transiente para el análisis de los intermediarios de reacción por medio de una perturbación del sistema catalítico trabajando bajo condiciones de estado estacionario (SS). De esta forma, es posible determinar cuales son las señales que son afectadas por dicha perturbación y correlacionarlas con las especies involucradas en el mecanismo. Por ejemplo, los estudios de análisis de transiente isotópico en estado estacionario (SSITKA) llevados a cabo por espectroscopia DRIFT, han mostrado ser una técnica que brinda información única para discernir mecanismos de reacción en catálisis heterogénea. Más recientemente, se ha comenzado a utilizar la técnica conocida como espectroscopia de excitación modulada (MES), que consiste en la perturbación periódica de un sistema en SS por medio de un parámetro adecuadamente elegido, por ejemplo, la concentración de un reactivo, la temperatura, la presión o el campo eléctrico. Luego, a partir de la aplicación de este estímulo, todas las especies en el sistema que son afectados por el parámetro elegido mostrarán una variación periódica a la misma frecuencia que el estímulo pero con un retardo de fase (j). Este retado de fase, a su vez, contiene la información cinética del sistema. Más aún, es posible demodular los espectros obtenidos durante el experimento de MES usando la técnica conocida como detección sensible a la fase (PSD). Esta demodulación permite separar señales débiles en los espectros de un fondo muy intenso, logrando así detectar selectivamente los intermediarios de reacción, y diferenciarlas de las señales estáticas del catalizador, de la fase gas y de las especies espectadoras de la reacción. En este trabajo se investigó mediante experimentos de MES por espectroscopia infrarrojo en modo DRIFT la adsorción disociativa de hidrógeno molecular sobre la superficie de óxido de galio.