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Síntesis de catalizadores basados en plata y óxido de cerio dispersos en alumina para combustión catalítica de metano

Resumen

Se estudió el efecto de la relación molar de plata y cerio en catalizadores soportados en alúmina, sobre la conversión y selectividad en reacciones de combustión de metano. Para esto, se diseñó un método de síntesis de los catalizadores con etapas secuenciales de impregnación de Ce y Ag sobre alúmina y calcinación, que permitiera la determinación experimental de las condiciones de síntesis en cada etapa. En total se prepararon cinco catalizadores variando la fracción molar de Ag y Ce soportados en alúmina siendo estos: Ce1/Al2O3, Ag1/Al2O3, Ag0.21Ce0.79/Al2O3, Ag0.43Ce0.57/Al2O3 y Ag0.64Ce0.36/Al2O3. La caracterización se realizó mediante titulación potenciométrica para determinar grupos hidroxilos disponibles en superficie, análisis termogravimétrico (TGA) para conocer las condiciones del tratamiento térmico requerido, fisisorción de N2 para estimar el área superficial, difracción de rayos (XRD) para estudiar la estructura cristalina de Ag y Ce presente en los catalizadores y reducción a temperatura programada (H2TPR) para conocer especies reducidas. Se observó que la conversión más alta se alcanza con el catalizador que presenta menor contenido de Ag y mayor contenido de Ce, con una conversión de metano de 61.6% y selectividad de CO2 de 0.96. Teniendo en cuenta las caracterizaciones realizadas, se puede inferir que la actividad catalítica está directamente relacionada con la dispersión de Ag en CeO2.