Catalizadores de platino soportado sobre óxidos reducibles para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles

Abstract

La importancia de la eliminación de compuestos orgánicos volátiles en efluentes industriales se debe a que éstos son responsables de la degradación ambiental. La oxidación catalítica es utilizada para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos y líquidos. Este método es uno de los más eficientes, ya que se utilizan bajas temperaturas, con el consecuente ahorro energético y reducción de costos. La eliminación de contaminantes orgánicos en fase gas implementando procesos catalíticos es una línea de trabajo que busca cubrir la falta de investigaciones en nuestro país. La clave para el buen diseño del catalizador es que promueva eficiente y selectivamente la etapa limitante de la reacción. Simultaneamente se desea incrementar la estabilidad de los catalizadores para aumentar su vida útil y hacer posible la reutilización. Una alternativa factible es la incorporación de materiales reducibles a catalizadores de platino, utilizados en la actualidad, que incrementen la reducibilidad del soporte y promuevan la oxidación total de los hidrocarburos. Para el estudio de esta reacción se seleccionaron cuatro hidrocarburos: propano, propileno, benceno y metano. Paralelamente fueron seleccionados diferentes sistemas catalíticos de platino soportado en materiales reducibles tales como: vanadia/titania, vanadia/alúmina, ceria/alúmina con diferentes porcentajes de vanadia y ceria, utilizando también ceria y titania como soportes simples. En primera instancia, cada uno de estos soportes fueron preparados y caracterizados y luego fueron evaluados en actividad catalítica. Los resultados de actividad catalítica dependieron del tipo de sistema catalítico y de las condiciones de reacción.

The importance of elimination of volatile organic compounds present in industrial gaseous effluents is that they are responsible for environmental degradation. It is the best way to remove pollutants at very low concentrations, since that allows combustion at lower temperatures, with consequent energy saving. The removal of organic pollutants in the gas phase is a line of research aims at covering the lack of research in our country concerning the use of catalytic processes as efficient alternative technology to remedy the air pollution caused by chemical processes. The key to designing a good catalyst is that it promotes efficient and selectively limiting step of the reaction. Simultaneously aims at increasing the stability of the catalysts, since this depends on the useful life and possible reuse. On the basis of previous experience, seeks to advance the study of Pt catalysts, trying to improve the activity of the same through the modification of the substrate use reducible supports. A feasible alternative is the incorporation of agents that increase the reducibility of the support and thus promote the complete oxidation of hydrocarbons. The compounds tested were: Propane, Propylene, Benzene and Methane. Parallel to this, we selected different catalytic systems of Pt supported on reducible materials such as: Vanadia/Titania, Vanadia/Alumina, Ceria/Alumina with different Vanadia, Ceria loading and Titania and Ceria us single oxides. In first instance, each support and catalyst were prepared and characterized and then tested in catalytic activity. The activity on different systems was depending on hydrocarbon and reaction conditions.