Ethyl acetate oxidation over MnOx-CoOx: Relationship between oxygen and catalytic activity

• Autores: María Haidy Castaño Robayo, Rafael Molina, Sonia Moreno
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 6, Nº. 2, 2015, págs. 45-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Oxidação do acetato de etilo sobre MnOx-CoOx: Relação entre oxigênio e atividade catalítica
  • Oxidación del acetato de etilo sobre MnOx-CoOx: Relación entre oxígeno y actividad catalítica
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    La oxidación catalítica es una alternativa promisoria para la transformación de contaminantes atmosféricos como los compuestos orgánicos volátiles. Los catalizadores basados en óxidos de Mn y Co se encuentran dentro de los más activos en las reacciones de oxidación debido a sus propiedades redox y su movilidad de oxígeno. La co-precipitación es uno de los métodos más empleados para preparar óxidos metálicos por las propiedades únicas que presentan los sólidos finales. En tal sentido y con el fin de comprender la relación existente entre las especies de oxígeno y la actividad de los catalizadores, en éste trabajo se prepararon óxidos mixtos de Mn-Co-Mg-Al mediante la metodología de coprecipitación. Los catalizadores se caracterizaron por difracción de rayos X, área superficial, desorción de oxígeno a temperatura programada, capacidad de almacenamiento de oxígeno e intercambio isotópico 18O/16O; adicionalmente, se evaluó la actividad catalítica en la oxidación del acetato de etilo. Los resultados indican que los óxidos que contienen manganeso presentan especies de oxígeno adsorbidas superficialmente y una mayor cantidad de oxígenos susceptibles de sufrir ciclos redox mientras que los óxidos que contienen cobalto demuestran la presencia de oxígenos con mejor movilidad. En la oxidación del acetato de etilo, los oxígenos más disponibles de conducir ciclos redox y los oxígenos adsorbidos en la superficie resultan ser el factor determinante.

  • português

    A oxidação catalítica é uma alternativa promissória para a transformação de contaminantes atmosféricos como os compostos orgânicos voláteis. Os catalizadores baseados em óxidos de Mn e Co se encontram dentro dos mais ativos no que tange as reações de oxidação por conta de suas propriedades redox e sua mobilidade de oxigênio. A co-precipitação é um dos métodos mais utilizados para preparar óxidos metálicos graças às propriedades únicas exibidas pelos sólidos finais. Nesse sentido e no intuito de compreender a relação existente entre as espécies de oxigênio e atividade dos catalizadores, neste trabalho preparamos óxidos mistos de Mn-Co-Mg-Al mediante a metodologia de co-precipitação. Os catalizadores se caracterizaram pela difração de raios X, área superficial, dessorção de oxigênio a temperatura programa, capacidade de armazenamento de oxigênio e intercâmbio isotópico 18O/16O; além disso, a atividade catalítica na oxidação do acetato de etilo também foi avaliada. Os resultados indicam que os óxidos que contém manganês apresentam espécies de oxigênio adsorvidas superficialmente e uma maior quantidade de oxigênios suscetíveis de sofrer ciclos redox enquanto os óxidos que contêm cobalto apresentam oxigênios com melhor mobilidade. Na oxidação do acetato de etilo, os oxigênios mais disponíveis para a condução de ciclos redox e os oxigênios adsorvidos na superfície são o fator determinante.

  • English

    Catalytic oxidation is an alternative for the transformation of volatile organic compounds. Mn and Co catalysts are the most active in oxidation reactions because of their redox properties and oxygen mobility. Co-precipitation is one of the methods most used to prepare metal oxides. In this regard and in order to understand the relationship between oxygen species and the activity of the catalysts, in this work mixed oxides of Co-Mn-Mg-Al were prepared by the co-precipitation method. The catalysts were characterized by XRD, surface area, temperature-programmed desorption of oxygen, oxygen storage capacity, 18O/16O isotopic exchange; and the catalytic activity was evaluated in the oxidation of ethyl acetate. The results indicate that manganese-containing oxides have surface adsorbed oxygen and a greater amount of oxygen susceptible to redox cycles while oxides containing cobalt show high oxygen mobility. In the oxidation of ethyl acetate, the most labile oxygens undergo redox cycles and surface adsorbed oxygens are the species involved.