Thermochemical study of glycerol descomposition over pt-x bimetallic surfaces (x=cu, ni, ru)

Abstract

Debido al incremento en la demanda de combustible, la producción de biodiesel trajo como consecuencia un exceso de su subproducto, el glicerol. Entre las diferentes rutas catalíticas de transformación de glicerol para obtener productos de valor agregado, pueden ser encontradas deshidratación, reformado, hidrogenólisis y oxidación, las cuales poseen al menos un paso de descomposición en el proceso. Los catalizadores más usados en reacciones de transformación de glicerol están basados en Pt, Cu, Ni, Ru, Pd y Cr, principalmente. Se seleccionó el reformado porque es una reacción representativa de la descomposición de glicerol. Se realizó un estudio termoquímico de la descomposición de glicerol mediante herramientas computacionales usando la teoría del funcional de densidad (DFT), con el objetivo de contribuir en el diseño de catalizadores más activos y selectivos que los de platino puro. Se identificaron las estructuras y configuraciones más estables de los adsorbatos y superficies bimetálicas para el cálculo de energías de adsorción y energía libre de Gibbs. La superficie de Pt3Ru fue encontrada como la más afín a compuestos oxigenados y deslumbra una posibilidad para mejorar las propiedades de Pt en algunas etapas del proceso de descomposición de glicerol. Fue confirmado que la superficie de Pt es considerablemente alterada en su geometría y distribución electrónica en presencia de un segundo metal de transición en la superficie, resultando en una débil o fuerte adsorción sobre la superficie de Pt. Debido a un cambio en la estructura electrónica y una redistribución de cargas en las capas más superficiales.