poster 1 amidiq 2011

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Los catalizadores soportados en óxidos mixtos de Al 2 O 3 -TiO 2 han sido una opción en HDS ya que han mostrado mejoras respecto a los soportados en alúmina y titania puros. Asimismo, en la preparación de estos catalizadores se lleva a cabo la impregnación sucesiva o simultánea de la fase activa y el promotor mediante la adición de sales diluidas de los metales a impregnar para la fase activa y el promotor. En particular, el pH de la solución de impregnación es una de las variables más importantes en la preparación de catalizadores ya que determina la estructura y el tamaño de las especies aniónicas presentes en la solución de impregnación así como su adsorción en el soporte. [1,2,3, 4] Anik y Koutsospyros [2006]: Reacción W- agua lenta T amb Complejos como el ion tungstato: monomérico a pH básico y politungstatos a pH ácidos. Wachs y col [2006]: Especies de Wo x afectadas por grupos OH superficiales. A altas [W ] especies en coord Th y Oh a bajas [W]en coord Th. Actividad en HDS del DBT mayor a pH =4 => especies W en solución pueden anclarse en soporte, {WO 3 cristalino} disminuye. El pH=9 de la solución de impregnación dio lugar a mayor formación de especies tetraédricas de wolframio respecto a los catalizadores con pH=4 de la solución de impregnación, las cuales son difíciles de reducir. Debido al pH=9 en la solución de impregnación las especies que se anclaron en el soporte tienen mayor interacción metal-soporte que las especies presentes a un pH=4 de la solución de impregnación, ya que son más pequeñas y se encuentran altamente dispersas. En pH=9 la modificación del soporte con titania no mostró beneficios para la reacción ya que también se forman cristalitos de WO 3 difíciles de sulfurar. Síntesis de catalizadores 2.8 átomos de W/nm 2 Calcinaci ón 400°C Solución de (NH 4 )6H 2 W 12 O 40 ·H 2 O pH MTA =4 y 9 Soporte Fisisor ción de N 2 . DRX Punto de carga cero. Calcinad os DRS UV- vis. Raman. TPR. Soporte S BET (m 2 /g) V p (cm 3 /g) Diámetro de poro (Å) Punto de carga cero (PCC) Alúmina 259 0.95 95 8.5 AT10 343 1 79 8.2 AT2 359 1.1 77 7.6 Catalizad or R 0 x 10 8 (mol/g s) pH impregnación W-4/Al 1.04 4 W-4/AT10 1.42 4 W-4/AT2 1.45 4 W-9/Al 0.60 9 W-9/AT10 0.85 9 W-9/AT2 0.82 9 Mayor cantidad de especies octaédricas en catalizadores impregnados a pH=4. 860 cm -1 → modo asimétrico de W-O-W politungstato en la superficie. 806 cm -1 → enlaces W-O-W oligómeros en dos y tres dimensiones de WO x provenientes de los microcristales de WO 3 del seno del sólido. 710 cm -1 → cristales de WO 3 en mayor cantidad. TPR de óxidos: Aumento en la temperatura de reducción de especies superficiales de WO 4 en pH=9. Este trabajo se realizó gracias al financiamiento del FONCICyT (México-Unión Europea) mediante el proyecto 96164 “Desarrollo de materiales para la producción de combustibles ultralimpios” . Se agradece al CONACyT por la beca otorgada (A. Tavizón). e-mail:[email protected] [1]Anik, M., Corrosion Science 48, (2006), 4158-4173. [2] Koutsospyros, A., Braida, W., Christodoulatos, C., Dermatas, D., Strigul, N., J. of Hazardous Mat. 136, (2006), 1-19. [3] Prada Silvy, R., López, F., Romero, Y., Reyes, E., León, V., Galiasso, R., Preparation of Catalysts VI, (1995) 281-290. [4] Cruz, J., Avalos-Borja, M., López Cordero, R., Bañales, M.A., Fierro, J.L.G., Palacios, J.M., pH=4 pH=9 HW 6 O 20 5- WO 4 2- HW 6 O 20 5- HW 6 O 20 5- - - + + + + + + + + + - - + + + + + + +- - + + + - - - + + + + + - - - -+ + + - - - - - - - + + - - - - + WO 4 2- WO 4 2- pH=4 pH=9 W X O Y WO 4 W X O Y W X O Y - - + + + + + + + + + - - + + + + + + + + - - - + + + + - - - + + + - - - -+ + + - - - - - - - - + + + + + - - - - - + + WO 3(C) WO 3(C) Prada Silvy y col. (1995). tungstatos en superficie de Al 2 O 3 y TiO 2 -Al 2 O 3 f (PCC del sólido, pH y {W} solución de impregnación). Cruz y col. [2002]: a diferentes pH de solución de impregnación hay diferencias en la distribución superficial de las especies de oxo-tungstatos 200 300 400 500 600 700 800 200 300 400 500 600 700 800 F (% R ) (u .a .) W tetra W octa W4 W -4/A T2 W -4/A T10 W -4/Al L o n g itu d d e o n d a (n m ) W9 W -9/A T2 W -9/A T10 W -9/Al 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 In ten sid ad (u .a.) D esplazam ien to R am an (cm -1 ) 960 860 806 948 W -4/Al W -4/A T10 W -4/AT2 W4 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 In ten sid ad (u .a.) D esplazam ien to R am an (cm -1 ) 960 803 710 W -9/Al W -9/A T10 W -9/AT2 W9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 F racció n pH WO 3 (C ) HW 6 O 21 5- H 2 WO 4 WO 4 2-

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Page 1: Poster 1 AMIDIQ 2011

Los catalizadores soportados en óxidos mixtos de Al2O3-TiO2 han sido una opción en HDS ya que han mostrado mejoras respecto a los soportados en alúmina y titania puros. Asimismo, en la preparación de estos catalizadores se

lleva a cabo la impregnación sucesiva o simultánea de la fase activa y el promotor mediante la adición de sales diluidas de los metales a impregnar para la fase activa y el promotor.

En particular, el pH de la solución de impregnación es una de las variables más importantes en la preparación de catalizadores ya que determina la estructura y el tamaño de las especies aniónicas presentes en la solución de

impregnación así como su adsorción en el soporte. [1,2,3, 4]

Anik y Koutsospyros [2006]: Reacción W- agua lenta Tamb Complejos como el ion tungstato: monomérico a pH básico y

politungstatos a pH ácidos.

Wachs y col [2006]: Especies de Wox afectadas por grupos OH superficiales.

A altas [W ] especies en coord Th y Oh a bajas [W]en coord Th.

Actividad en HDS del DBT mayor a pH =4 => especies W en solución pueden anclarse en soporte, {WO3 cristalino} disminuye.

El pH=9 de la solución de impregnación dio lugar a mayor formación de especies tetraédricas de wolframio respecto a los catalizadores con pH=4 de la solución de impregnación, las cuales son difíciles de reducir. Debido al pH=9 en la solución de impregnación las especies que se anclaron en el soporte tienen mayor interacción metal-soporte que las especies presentes a un pH=4 de la solución de impregnación, ya que son más pequeñas y se encuentran altamente dispersas. En pH=9 la modificación del soporte con titania no mostró beneficios para la reacción ya que también se forman cristalitos de WO 3 difíciles de sulfurar.

Síntesis de catalizadores

2.8 átomos de W/nm2

Calcinación 400°C

Solución de (NH4)6H2W12O40·H2O

pHMTA=4 y 9

Soporte

• Fisisorción de N2.

• DRX• Punto de

carga cero.

Calcinados

• DRS UV-vis.

• Raman.• TPR.

Soporte SBET (m2/g) Vp (cm3/g)Diámetro de

poro (Å)

Punto de carga

cero (PCC)

Alúmina 259 0.95 95 8.5

AT10 343 1 79 8.2

AT2 359 1.1 77 7.6

200 300 400 500 600 700 800

200 300 400 500 600 700 800

F(%

R)

(u.a

.)

WtetraW

octa W4

W-4/AT2W-4/AT10W-4/Al

Longitud de onda (nm)

W9

W-9/AT2W-9/AT10W-9/Al

1200 1100 1000 900 800 700 600 500

Inte

nsi

dad

(u

.a.)

Desplazamiento Raman (cm-1)

960

860806

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W-4/Al

W-4/AT10

W-4/AT2

W4

1200 1100 1000 900 800 700 600 500

Inte

nsi

dad

(u

.a.)

Desplazamiento Raman (cm-1)

960

803710

W-9/Al

W-9/AT10

W-9/AT2

W9

Catalizador R0 x 108 (mol/g s) pH impregnación

W-4/Al 1.04 4W-4/AT10 1.42 4

W-4/AT2 1.45 4

W-9/Al 0.60 9W-9/AT10 0.85 9

W-9/AT2 0.82 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Fra

cc

ión

pH

WO3 (C)

HW6O

21

5-

H2WO

4

WO4

2-

Mayor cantidad de especies octaédricas en catalizadores

impregnados a pH=4.

860 cm-1 → modo asimétrico de W-O-W politungstato en la superficie.

806 cm-1 → enlaces W-O-W oligómeros en dos y tres dimensiones de WOx provenientes de los microcristales de

WO3 del seno del sólido.710 cm-1 → cristales de WO3 en mayor cantidad.

TPR de óxidos:Aumento en la temperatura de reducción de especies superficiales de

WO4 en pH=9.

Este trabajo se realizó gracias al financiamiento del FONCICyT (México-Unión Europea) mediante el proyecto 96164 “Desarrollo de materiales para la producción de combustibles

ultralimpios”. Se agradece al CONACyT por la beca otorgada (A. Tavizón).

e-mail:[email protected]

[1]Anik, M., Corrosion Science 48, (2006), 4158-4173.[2] Koutsospyros, A., Braida, W., Christodoulatos, C., Dermatas, D., Strigul, N., J. of Hazardous Mat. 136, (2006), 1-19.[3] Prada Silvy, R., López, F., Romero, Y., Reyes, E., León, V., Galiasso, R., Preparation of Catalysts VI, (1995) 281-290.[4] Cruz, J., Avalos-Borja, M., López Cordero, R., Bañales, M.A., Fierro, J.L.G., Palacios, J.M., López Agudo, A., Appl. Cat. A 224 (2002) 97-110[5] Wachs, I.E., Kim, T., Ross, E.I., Catal. Today 116 (2006) 162-168.

pH=4

pH=9

HW6O20 5-

WO42-

HW6O20 5- HW6O20 5-

- - + + + + + + + + + - - + + + + + + +- - + + +

- - - + + + + + - - - -+ + + - - - - - - - + + - - - - +

WO42-WO4

2-

pH=4

pH=9

WXOY

WO4

WXOY WXOY

- - + + + + + + + + + - - + + + + + + + + - - - + + + +

- - - + + + - - - -+ + + - - - - - - - - + + + + + - - - - - + +

WO3(C) WO3(C)

Prada Silvy y col. (1995). tungstatos en superficie de Al2O3 y TiO2-Al2O3

f (PCC del sólido, pH y {W} solución de impregnación).

Cruz y col. [2002]: a diferentes pH de solución de impregnación hay diferencias en la

distribución superficial de las especies de oxo-tungstatos