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Autor/a
Gabandé Zapater, Mariona
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Abstract
El proceso de reforma en seco de metano (DRM) está recibiendo mucha atención en los últimos días debido a su potencial uso para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) como CO2 y CH4 presentes en la atmósfera. Una de las áreas clave de investigación de esta aplicación es mejorar la actividad y la estabilidad de los catalizadores heterogéneos utilizados en las reacciones de reforma. En este contexto, la actividad del catalizador depende del tamaño de partícula, la dispersión en el soporte, las propiedades fisicoquímicas del sustrato, el método de síntesis, etc., mientras que la desactivación del catalizador es típicamente causada por la deposición de carbono como subproducto y por la sinterización del precursor metálico.
En el presente estudio, los nanocomposites CeO2-TiO2-CuxO, ricos en óxido de cerio, se desarrollan para uso potencial como soporte de catalizadores para el proceso DRM. Los materiales que consisten en cargas fijas de cerio, titanio y cobre (7: 2: 1), se preparan mediante un método hidrotermal asistido con hielo, mediante una mezcla de precursores de un solo recipiente y una calcinación posterior. Se utilizó un diseño estadístico de experimentos (DOE) con puntos centrales y un total de once experimentos para optimizar y determinar los efectos y las interacciones de tres variables de síntesis: (i) la relación molar del aditivo estructurante respecto al ácido acético (FA / AA, 0-0.06), (ii) la duración del tratamiento hidrotermal (12-36h) y (iii) la temperatura de calcinación (300-500ºC). Antes de eso, se han realizado dos estudios preliminares para determinar la influencia del tipo de aditivo dirigente añadido para controlar las condiciones de crecimiento y las condiciones de rampa de temperatura utilizado para la etapa de calcinación.
Los materiales preparados se han examinado mediante microscopía electrónica (SEM/EDX), porosimetría de nitrógeno, espectroscopia de rayos X y de Raman para evaluar la morfología, la textura, la composición superficial y las propiedades de la estructura de cristales de los óxidos metálicos, respectivamente. La metodología de la superficie de respuesta se ha utilizado para seleccionar cómo afectan las variables de síntesis a tres respuestas estudiadas (las que son el área de superficie BET, el tamaño del miedo y tamaño del cristal).
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