Análisis operando-DRIFTS del comportamiento de un catalizador Ni/Al2O3-SiO2 en la reacción de hidrogenación de CO2

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dc.contributor.advisorBaldovino Medrano, Víctor Gabriel
dc.contributor.advisorGarcía Sánchez, Julieth Tatiana
dc.contributor.advisorValderrama Zapata, Rodrigo
dc.contributor.authorBarragan Sierra, Melissa Marina
dc.contributor.authorMárquez Miranda, Juan Diego
dc.contributor.evaluatorPedraza Avella, Julio Andres
dc.contributor.evaluatorGuerrero Amaya, Hernando
dc.date.accessioned2025-05-27T15:53:51Z
dc.date.available2025-05-27T15:53:51Z
dc.date.created2025-05-25
dc.date.issued2025-05-25
dc.description.abstractEl dióxido de carbono (CO₂) es uno de los principales gases de efecto invernadero y su creciente concentración en la atmósfera ha impulsado la búsqueda de tecnologías para su mitigación. Una de las soluciones más prometedoras es la reacción de Sabatier, en la que el CO₂ reacciona con H₂ para producir metano CH4, el cual posee un alto poder energético. Por lo tanto, en este trabajo se evaluó el comportamiento de un catalizador de níquel soportado en alúmina modificada con media monocapa de sílice (Ni/Al₂O₃-SiO₂) durante la reacción de metanación. Para ello, se utilizó espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier en modo reflectancia difusa (operando DRIFTS), permitiendo el seguimiento en tiempo real de las especies adsorbidas en la superficie del catalizador y el análisis se complementó con espectrometría de masas para el monitoreo en línea de los reactivos y productos generados durante la reacción. Los resultados revelaron que la reacción sigue un mecanismo disociativo, en el que el CO₂ se transforma primero en CO para luego ser hidrogenado para formar CH4. Además, se determinó que los formiatos (HCOO*) no participan activamente en el proceso. Finalmente, se evaluó la influencia de la temperatura y la presión parcial de los reactivos, observando su efecto sobre la conversión de CO2 y la estabilidad de los intermediarios clave como los carbonilos (CO*).
dc.description.abstractenglishCarbon dioxide (CO₂) is one of the main greenhouse gases, and its increasing concentration in the atmosphere has driven the search for mitigation technologies. One of the most promising solutions is the Sabatier reaction, in which CO₂ reacts with H₂ to produce methane (CH4), which has a high energetic value. Therefore, in this work, the behavior of a nickel catalyst supported on alumina modified with a silica monolayer half-layer (Ni/Al₂O₃-SiO₂) was evaluated during the methanation reaction. For this purpose, Fourier transform infrared spectroscopy in diffuse reflectance mode (DRIFTS operation) was used, allowing real-time monitoring of the species adsorbed on the catalyst surface. The analysis was complemented by mass spectrometry for online monitoring of the reactants and products generated during the reaction. The results revealed that the reaction follows a dissociative mechanism, in which CO₂ is first transformed into CO and then hydrogenated to form CH4. Furthermore, it was determined that formates (HCOO*) do not actively participate in the process. Finally, the influence of temperature and partial pressure on the reactants was evaluated, observing their effect on CO2 conversion and the stability of key intermediates such as carbonyls (CO*).
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
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/20.500.14071/45688
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.titleAnálisis operando-DRIFTS del comportamiento de un catalizador Ni/Al2O3-SiO2 en la reacción de hidrogenación de CO2
dc.title.englishOperando-DRIFTS analysis of the behavior of a Ni/Al2O3-SiO2 catalyst in the CO2 hydrogenation reaction
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química