Characterization guided unit operations approach to the synthesis of pt-fe/sio2 catalysts by co-impregnation for the combustion of methane

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dc.contributor.advisorBaldovino Medrano, Victor Gabriel
dc.contributor.advisorVelasco Rozo, Edwing Alexander
dc.contributor.authorEspinosa Lobo, Carol Bibiana
dc.date.accessioned2024-03-04T01:20:59Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:20:59Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThe synthesis method was designed from the unit operations involved in the impregnation and heat treatment of the materials. PtFe catalysts with two platinum particle sizes were obtained. It was determined that the molar ratio of the catalysts had no effect on porosity and specific area. However, the incorporation of metals to the support had a net effect of reducing the specific area. The synthesis method showed high reproducibility and control of the metal particle size. The platinum particle size determined the catalytic behavior in the combustion of methane. The kinetic analysis of the materials allowed to establish that the activation energy of the methane combustion was constant, for the bimetallic PtFe/SiO2 catalysts, but higher compared to that presented by the monometallic Pt/SiO2 catalysts. On the other hand, it was established that the kinetics of the reaction can be described by an expression: rCH4 = kApp [CH4] [O2]0.3. In this case, the negative value for the apparent order of reaction of O2 indicated that an increase in the oxidizer reduces the efficiency of the catalysts. Finally, it was possible to establish that there is a synergistic effect between platinum and iron when the reaction temperature in the reactor was 390 °C
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/41877
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCombustión de metano
dc.subjectCatálisis heterogénea
dc.subjectCatalizador bimetálico
dc.subjectPtFe.
dc.subject.keywordMethane combustion
dc.subject.keywordHeterogeneous catalysis
dc.subject.keywordBimetallic catalyst
dc.subject.keywordPtFe.
dc.titleCharacterization guided unit operations approach to the synthesis of pt-fe/sio2 catalysts by co-impregnation for the combustion of methane
dc.title.englishCharacterization guided unit operations approach to the synthesis of PtFe/SiO2 catalysts by coimpregnation for the combustion of methane*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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