Preparación y caracterización de catalizadores estructurados de paladio impregnados con Slurry de y-alumina soportados en aluminio, para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles / Jennyfer V. Díaz A., Verónica D. Montero V ; tutor Johnny Vásquez. , Luís García

Gráficos Ilustraciones Sección Publicaciones Oficiales Tesis de Grado Bibliografía Pregrado Apéndices Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química Ing. Químico

Con el paso de los años, se ha venido reconociendo el impacto ambiental originado por las emisiones de compuestos químicos que contribuyen entre otras cosas al efecto invernadero, la producida por los Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), es una de las principales. Razón por la cual, se han desarrollado diferentes investigaciones en la preparación de catalizadores con suficiente actividad y estabilidad para su aplicación a nivel industrial. Una de las principales innovaciones en esta área, son los catalizadores estructurados, los cuales son estructuras rígidas tridimensionales con grandes poros o canales, llamados también monolitos. Con estas estructuras se pueden transformar los COVs en CO2 y H2O (menos perjudiciales al medio ambiente), se les puede incorporar la fase activa (Pd o Pt) fácilmente, obteniéndose dispositivos catalíticos altamente activos en las reacciones de eliminación de COVs en emisiones industriales. Para fines de esta investigación, en el presente trabajo se planteó la preparación y caracterización de catalizadores estructurados de aluminio impregnados con Pd, con la finalidad de evaluar su actividad catalítica en la eliminación de los COVs. Para la elaboración de los catalizadores, se emplearon mallas de aluminio como soporte. Los cuales se enrollaron en forma cilíndrica, luego se sometieron a un lavado químico con acetona, hidróxido de sodio, ácido nítrico y agua desionizada; y posteriormente a un proceso de anodizado con unas condiciones de voltaje y tiempo de 40V y 15min respectivamente. Se preparó un lodo de composición en alúmina de 80% con un pH igual a 3,7 y otro de igual composición pero con un polvo catalítico de 0,5% de Pd/Al2O3. A partir de los soportes impregnados con estos lodos, se obtuvieron los catalizadores por Impregnación Húmeda (IH) y Másico (M) respectivamente, realizando la fijación de fase activa para el IH a través de una solución de cloruro tetraamin paladio al 0,5% Pd. Y un último catalizador se elaboró a partir del soporte anodizado por el método de Electro-Deposición (ED). Finalmente, se realizó la caracterización de los tres tipos de catalizadores elaborados a través de los siguientes análisis: Microscopia Electrónica de Barrido, el análisis químico, y el área específica por el método de BET. Los catalizadores preparados fueron evaluados catalíticamente por medio de la reacción de oxidación de dos COVs: tolueno y acetato de etilo. En general se obtuvieron altas conversiones (91,3% - 99,2%), manteniéndose en todas las reacciones estudiadas que los más activos fueron los catalizadores IH y ED, lo cual se corroboró en los resultados de la caracterización, siendo estos los que presentaron una distribución homogénea de la fase activa con temperatura de light off de 120ºC para la oxidación de tolueno(3600ppm). Por otra parte, se debe destacar que el IH presentó mayor superficie específica (179 m2/g); y por lo tanto, mayor dispersión de sitios activos. El menos activo fue el M, el cual presentó baja dispersión del lodo catalítico y temperatura light off para la misma reacción de 147ºC. Los productos gaseosos de las reacciones de oxidación catalítica, revelaron que la combustión fue completa, debido a una marcada presencia de CO2 y H2O en menor proporción.