Catalizadores basados en Ni xFe1-xO4 para la deshidrogenación oxidativa del etano a etileno

• Mario Hurtado Cotillo ^[1] ; Gino Picasso ^[1] ; Rosario Sun-Kou ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional de Ingeniería

     Universidad Nacional de Ingeniería

     Perú

     
  2. [2] Pontificia Universidad Católica del Perú

     Pontificia Universidad Católica del Perú

     Perú

     
• Localización: Revista de la Sociedad Química del Perú, ISSN-e 2309-8740, ISSN 1810-634X, Vol. 83, Nº. 1, 2017, págs. 91-105
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Catalysts based on Ni xFe1-xO4 for the oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene
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    Se prepararon catalizadores basados en óxidos mixtos de Ni xFe1-xO4 (x=0,5 a 0,9) por coprecipitación para la deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano y se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD), sorción de N (método BET), reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopia láser Raman (LRS). La reacción deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano se realizó en un reactor de lecho fijo para una relación constante W/F de 0,48 g.s/mL. La sustitución parcial del Ni+2 por Fe+3 en la red produjo la formación de espinelas, como se observó por el análisis XRD y que condujo a un aumento apreciable de la superficie específica, menor tamaño de poro y de la cristalita, respecto a las muestras simples (NiO y Fe2 O3 ). La selectividad a etileno mejoró sustancialmente en el rango de temperaturas de 250 a 400ºC, considerando que etileno y CO2 fueron los productos finales. La máxima selectividad a etileno fue de 84% que se obtuvo con la muestra Ni0.8 Fe0.2 O4 a 300 ºC como consecuencia de una acción conjunta de la mayor superficie respecto a la correspondiente a los óxidos simples, la tendencia de disminuir su temperatura de reducción al aumentar la composición de Ni en las muestras mixtas y la presencia de especies espinelas en las estructuras cristalinas, cuya detección fue confirmada por los espectros Raman

  • English

    Catalysts based on mixed oxide of type NixFe1-x O4 (x=0,5 a 0,9) were prepared by coprecipitation for oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane and were characterized by X-ray diffraction (XRD), sorption of N (BET’s method), temperature programmed reduction (TPR) and laser Raman spectroscopy (LRS). The ODH of ethane has been performed in a fixed bed reactor for a constant W/F ratio of 0.48 g.s/mL. The substitution of introduction of Ni+2 by Fe+3 into NiO framework allowed the formation of spinels detected by XRD analysis, dealing to a substantial increasing of specific surface, lesser pore and cristallite size compared with the values corresponding to simples samples (NiO y Fe2 O3 ). The selectivity improved drastically at temperatures ranging from 250 to 400°C, taking into count that CO and ethylene were the final products. The maximum selectivity to ethylene was 84% which was obtained with samples Ni Fe O at 300 ºC as a consequence of multifactor contribution of higher surface area in relation to simple samples, major tendency to decrease the reduction temperature with the enrichment of Ni in the mixed composition and the presence of spinel species in crystal structures which were detected by Raman spectra