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Deshidrogenación oxidativa suave de propano sobre catalizadores de Pt-Ir/Mg(x)-SBA-15
Mild oxidative dehydrogenation of propane over Pt-Ir/Mg(x)-SBA-15 catalysts
LEONARDO DAVID LARA MORENO
TRINO ARMANDO ZEPEDA PARTIDA
PERLA JAZMIN SANCHEZ LOPEZ
Acceso Abierto
Atribución
Catalizadores; Deshidrogenación de alcanos; Platino; Iridio; Dióxido de carbono
Catalysts; Alkane dehydrogenation; Platinum; Iridium; Carbon dioxide
En el presente trabajo se estudió el efecto de la incorporación de iridio sobre el desempeño catalítico de catalizadores de platino soportados en una SBA-15 modificada con magnesio, los cuales fueron evaluados en la reacción de la deshidrogenación oxidativa suave de propano, utilizando CO2 como agente oxidante. El soporte elegido para la síntesis de los catalizadores fue un material mesoporoso de sílice, SBA-15, con un contenido de 2% en peso de magnesio. El magnesio fue incorporado simultáneamente con el silicio durante la síntesis de la SBA-15. El material obtenido se utilizó como soporte para la preparación de catalizadores a base de platino e iridio. La carga metálica nominal de Pt e Ir en los catalizadores fue de 1%, tanto en monometálicos como en bimetálicos. Los catalizadores bimetálicos se prepararon con diferente relación de carga metálica de Pt: Ir con la finalidad de determinar una posible sinergia entre estos metales. Finalmente, se estudió la influencia del soporte Mg-SBA-15, la relación metálica Pt:Ir y la sinergia de los componentes, sobre la deshidrogenación oxidativa suave de propano en presencia de CO2. El catalizador de iridio presentó la menor conversión de propano entre los materiales. Sin embargo, la incorporación de cantidades pequeñas de iridio al sistema catalítico de platino, resultó en una mejora importante del desempeño catalítico. Los resultados sugieren que la presencia de iridio favoreció la dispersión de la fase activa y que podría ocurrir un efecto sinérgico entre el platino e iridio. Esto fue más notorio para el catalizador con el menor contenido de iridio, el cual logró alcanzar el mayor grado de conversión de propano, en todo el intervalo de temperaturas. Los resultados de selectividad y rendimiento de la reacción mostraron que la presencia de iridio favoreció considerablemente la conversión de propano a propileno además de inhibir la formación de productos secundarios, los cuales se observaron en una proporción considerable sobre el catalizador a pase de platino puro. La modificación del sistema catalítico con una baja proporción de iridio, resultó en la obtención de tazas de rendimiento de propeno elevadas, las cuales son bastante competitivas con lo reportado en la literatura.
In the present work, the effect of iridium incorporation on the catalytic performance of platinum catalysts supported in a magnesium modified SBA-15 was studied. These catalysts were evaluated in the reaction of Mild Oxidative Dehydrogenation of Propane, using CO2 as oxidizing agent. The support chosen for the synthesis of catalysts was mesoporous silica, SBA-15, with 2%wt of magnesium. Magnesium was simultaneously incorporated with silica during the synthesis of SBA-15. That material was used as support for the preparation of platinum and iridium-based catalysts. The nominal metal loading of Pt and Ir in the catalysts was 1%wt in both monometallic and bimetallic cases. Bimetallic catalysts were prepared with different metal loading ratios of Pt:Ir, in order to carry out a study of synergy between these metals. Finally, the influence of the Mg-SBA-15 support, the Pt:Ir metal ratio and the synergy of the components on the Mild Oxidative Dehydrogenation of Propane in presence of CO2 were studied. The iridium catalyst had the lowest propane conversion among the catalysts studied. However, the addition of small amounts of iridium to the platinum catalyst resulted in a significant improvement of catalytic performance. The results suggest that the presence of iridium favored a good dispersion of the active phase and that a synergistic effect could occur between platinum and iridium. This was more evident for the catalyst with the lowest iridium content, which achieved the highest conversion of propane, in the applied temperature range. Results of selectivity and yield of the reaction showed that the presence of iridium considerably favored the conversion of propane to propylene. Furthermore, under the iridium incorporation the formation of secondary products was inhibited, such as ethane and ethylene, which were observed in a considerable proportion on the platinum-based catalyst. Therefore, the modification of platinum catalytic systems with a low amount of iridium resulted in high propene yield rates which are competitive with results reported for this reaction.
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Lara Moreno, L.D. 2020. Deshidrogenación oxidativa suave de propano sobre catalizadores de Pt-Ir/Mg(x)-SBA-15. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 50 pp.
RESISTENCIA DE MATERIALES
Aparece en las colecciones: Tesis - Nanociencias

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