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Enfoque de operaciones unitarias guiadas por caracterización para la síntesis de catalizadores de Pt-Fe/SiO2 por co-impregnación para la combustión de metano

Resumen

El método de síntesis se diseñó desde las operaciones unitarias involucradas en la impregnación y tratamiento térmico de los materiales. Se obtuvieron catalizadores Pt -Fe con dos tamaños de partícula de platino. Se determinó que la relación molar de los catalizadores no tuvo efecto sobre la porosidad y área específica. Sin embargo, la incorporación de los metales al soporte tuvo un efecto neto de reducción del área específica. El método de síntesis mostró alta reproducibilidad y control del tamaño de partícula metálica. El tamaño de partícula de platino determinó el comportamiento catalítico en la combustión de metano. El análisis cinético de los materiales permitió establecer que la energía de activación de la combustión de metano fue constante, para los catalizadores bimetálicos PtFe/SiO2 pero mayor en comparación con la presentada por los catalizadores monometálicos Pt/SiO2. Por otro lado, se estableció que la cinética de la reacción puede describirse mediante una expresión: rCH4 = kApp[CH4] [O2]-0.3. En este caso, el valor negativo para el orden aparente de reacción de O2 indicó que un aumento del comburente reduce la eficiencia de los catalizadores. Finalmente, fue posible establecer que existe un efecto sinérgico entre el platino y el hierro cuando la temperatura de reacción fue de 390 °C.