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Caracterización de la acidez en sólidos ácidos usando Resonancia Magnética Nuclear de estado sólido

Resumen

La caracterización de las propiedades de acidez en sólidos ácidos es de importancia fundamental en catálisis heterogénea y la industria de refinación de crudos. Es importante conocer el tipo de acidez (Brönsted y Lewis), la accesibilidad, la distribución (externa e interna), y la fuerza y concentración de sitios ácidos, eso es de importancia porque determina propiedades como la reactividad y selectividad hacia productos específicos en reacciones de craqueo e hidrogenación en las unidades de FCC. Este trabajo de investigación tuvo como objetivo la adsorción de moléculas sonda de carácter básico para la caracterización y cuantificación de la acidez mediante metodologías clásicas como TPD y FT-IR, y RMN de estado sólido. El TPD de amoniaco permitió cuantificar la acidez total de los catalizadores, mientras que la FTIR de piridina proporcionó la cantidad de sitios ácidos y la naturaleza en cada uno de ellos. En RMN la correlación entre el corrimiento químico de 31P de moléculas como TMP y TMPO y el tipo de acidez, demostró ser una metodología fiable para el estudio de las propiedades ácidas en estos catalizadores de FCC, superando la mayoría de las técnicas convencionales como titulaciones de Hammett, medición de pH y otras técnicas fisicoquímicas como calorimetría, TPD, FTIR de moléculas sonda. La utilización de la RMN-moléculas sonda, permite cuantificar el contenido de sitios ácidos por unidad másica, la naturaleza, la accesibilidad y la fuerza de los sitios ácidos presentes en cada catalizador. La combinación de las tres técnicas permite un análisis más detallado para la caracterización y cuantificación de propiedades acídicas en sólidos.