Síntesis de catalizadores metálicos de níquel soportado para la reacción de reformado seco de metano

Abstract

Se sintetizó una serie de nanocatalizadores de óxidos mixtos tipo perovskita mediante el método de síntesis por combustión en solución (SCS), utilizando glicina como combustible. La SCS conlleva al aprovechamiento de las reacciones químicas redox altamente exotérmicas entre los precursores metálicos (nitratos) y un combustible, lo que minimiza la aplicación de calcinaciones sucesivas. La combustión de esta síntesis se realizó usando como fuente de energía irradiación microondas. Los catalizadores tipo perovskita fueron caracterizados por: difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), y determinación del área superficial por el método del punto único (fisisorción de nitrógeno). La ruta de síntesis empleada permitió evaluar las diferencias estructurales de los sólidos resultantes, así como también comparar la actividad catalítica en la reacción de reformado seco de metano. Los patrones de difracción sugieren que la fase dominante corresponde a los reportados para perovskitas en capas (Ruddlesden-Popper). Los espectros infrarrojos mostraron bandas características de los catalizadores obtenidos y los grupos funcionales de los compuestos de partida presentes en la síntesis de los óxidos. El área superficial por el método el punto único por adsorción de nitrógeno, no se pudo determinar, lo que sugiere que el tamaño de las partículas es menor al límite de detección del equipo empleado. Al estudiar los catalizadores en la reacción de metano con dióxido de carbono, se obtuvieron altas conversiones de metano a la temperatura de 700 °C para todos los catalizadores; sin embargo, las perovskitas LaCo0,5Ni0,5O3 y LaCo0,8Ni0,2O3 mostraron un mejor comportamiento catalítico a temperaturas de reacción inferiores (675°C), aproximadamente un 43% de conversión de metano.