Preparación, Caracterización y Pruebas Catalíticas de Catalizadores Soportados por Ni para la Reacción Sabatier

2 de noviembre de 2023

Visión general

La preparación de un buen catalizador comienza con la selección del soporte adecuado que incluya buenas propiedades texturales como área superficial, porosidad y volumen de poros. El soporte del catalizador desempeña un papel importante en la actividad y selectividad del catalizador. El área superficial, por un lado, permite la carga y dispersión de las especies activas, mientras que el tamaño de los poros del soporte controlará la difusión de las moléculas reactivas para alcanzar las especies activas que se encuentran dentro del área interna de los poros. Por lo tanto, utilizar la técnica de fisisorción para dilucidar las propiedades texturales del soporte, debe ser la primera y más importante tarea. Las técnicas de quimisorción -normalmente denominadas técnicas TPX- se utilizan ampliamente para estudiar el papel del soporte en la estabilización y dispersión de las especies activas en condiciones de reacción de alta temperatura y presión que fácilmente podrían sinterizar las partículas activas y, por tanto, producir una rápida desactivación del catalizador.

En este estudio se llevó a cabo la reacción de Sabatier mediante la reducción de CO2 con H2 para producir CH4 utilizando catalizadores soportados por Ni. Se utilizaron dos catalizadores que tenían aproximadamente un 5% de Ni y estaban soportados sobre un material de superficie diferente. El aumento lento de la temperatura del reactor (unos 2C/min) a partir de la temperatura ambiente, y el seguimiento en línea de la aparición de los productos mediante un espectrómetro de masas, permite seguir paso a paso la evolución de la reacción y la aparición de los productos en función del aumento de la temperatura.

Los resultados de este estudio indicaron que el catalizador de mayor área superficial produjo una mayor cantidad de CH4 y una menor sinterización de las especies activas, por lo que el seguimiento en línea de la evolución de la reacción permite dilucidar paso a paso la aparición de los productos en función del aumento de la temperatura.

Altavoz

Simón Yunes

Simón Yunes

Científico superior de aplicaciones

El Dr. Yunes es licenciado en Química por la Universidad Central de Venezuela. Obtuvo el máster y el doctorado en Química Física en la Universidad Católica de Lovaina, Louvain-La-Neuve, Bélgica, con "La Plus Grande Distinction", el más alto honor concedido por la Universidad. Su tesis doctoral fue realizada bajo la supervisión del Prof. Bernard Delmon, autoridad mundial en el campo de la catálisis.

El Dr. Yunes goza de reconocimiento mundial por su contribución al campo de la adsorción y la aplicación de técnicas de adsorción a la caracterización de sólidos, en particular catalizadores.

Durante sus estudios en Bélgica, el Dr. Yunes logró sintetizar catalizadores de hidrotratamiento (HDT) a partir de laterita y bauxita naturales (que abundan naturalmente en Venezuela) para eliminar eficazmente las impurezas del crudo pesado venezolano y alargar la vida útil de los catalizadores clásicos utilizados en dicho proceso. Su conocimiento e interés por la adsorción comenzó en esa época. Todos los catalizadores sintetizados se caracterizaron mediante técnicas de adsorción tanto física, para estudiar la estructura, como química, para determinar la dispersión de metal activo de los catalizadores.

El Dr. Yunes se incorporó a Micromeritics en mayo de 1984, donde ocupó el cargo de Científico de Aplicaciones, realizando experimentos sobre adsorción, ayudando al desarrollo de nuevos productos y redactando notas de aplicación. Su función principal en Micromeritics era ayudar a los clientes de todo el mundo con sus aplicaciones, y encontrar o ayudar a desarrollar nuevas tecnologías para satisfacer las necesidades de los clientes.

Disponible a la carta