Zeolitas modificadas para la adsorción de tolueno y la reducción de óxidos de nitrógeno

Abstract

Los procesos de combustión, tanto en industrias como en el transporte, aumentan la contaminación atmosférica. La eliminación simultánea de NOx, CO e hidrocarburos emitida por los vehículos, está resuelta en los motores que operan con los denominados catalizadores de 3 vías (TWC). Sin embargo presentan la dificultad que durante el período del arranque en frío del motor, el 80% de los hidrocarburos no quemados son emitidos a la atmósfera entre los 60 y 90 segundos después del arranque. Una solución consiste en entrampar los hidrocarburos durante la etapa inicial de baja temperatura para luego eliminarlos cuando el motor alcanza las óptimas condiciones de funcionamiento. La combinación de las propiedades adsorbentes de las zeolitas, como la mordenita, con la actividad catalítica que poseen los cationes intercambiados (tales como Co y Cs), ofrecen un sistema mixto para solucionar la problemática planteada. Se observó que la variación en el contenido de cesio modifica las propiedades de adsorción, desorción y difusión del tolueno en la red zeolítica; altas cargas conducen al bloqueo de los canales de la estructura. En este trabajo, el agregado de un bajo contenido de cesio en los sólidos aumentó la capacidad de retención de hidrocarburos a temperaturas mayores a la de adsorción y combinado con un catión como el cobalto, fue activo para la reducción catalítica selectiva de óxidos de nitrógeno.

Combustion processes in industries and transportation increase air pollution. The simultaneous abatement of NOx, CO and hydrocarbons emitted by vehicles is solved by engines operating with the so-called 3-way catalysts (TWC). But the difficulty presented during the cold start engine, 80% of unburned hydrocarbons are emitted into the atmosphere between 60 and 90 seconds after starting. One solution is to trap the oil during the initial stage of low temperature and then remove them when the engine reaches optimum operating conditions. The combination of adsorptive properties of zeolites such as mordenite the catalytic activity have exchanged cations (such as Co and Cs), are a mixed system to address the issues raised. It was noted that the change in the cesium content changes the properties of adsorption, desorption and diffusion of toluene in the zeolitic network; high loads lead to blockage of the channels of the structure. In this study, the addition of low levels of cesium in the solids increased the oil retention capacity of hydrocarbon at temperatures higher than the adsorption and combined with a cation such as cobalt was active for selective catalytic reduction of nitrogen oxides.