Browsing by Author "Baier Ruminot, Francisca Javiera"

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    Síntesis de metanol desde CO2 sobre In2O3/SiO2: Efecto de la promoción con V2O5 sobre actividad y selectividad.
    (Universidad de Concepción, 2025) Baier Ruminot, Francisca Javiera; Jiménez Concepción, Romel Mario
    La hidrogenación de CO2 contribuye a la reducción de emisiones netas de carbono a la atmósfera y a la síntesis de un producto químico de alto valor agregado. En la búsqueda de nuevos catalizadores para este proceso, un estudio reciente reportó que sobre catalizadores de In2O3/V2O5/SiO2 se presentaba una mejora en la velocidad de formación de CH3OH con el aumento de la razón molar V/In. Sin embargo, no se especificó la causa responsable de este comportamiento. Por esta razón, en este trabajo se estudió la hidrogenación de CO2 a metanol sobre catalizadores de In2O3/SiO2 con similares tamaños de cristal de óxido de indio, promovidos con distintos contenidos de V2O5 y sobre mezcla física In2O3/SiO2 + V2O3/SiO2, para evaluar su influencia sobre la cinética a diferentes temperaturas. Los catalizadores se prepararon por el método de impregnación a humedad incipiente garantizando las cargas nominales de In2O3 y/o V2O5. Se determinaron las características químicas, estructurales y superficiales mediante técnicas de XRD y TPR-H2. Por su parte, los ensayos catalíticos fueron realizadas en un reactor diferencial de lecho fijo a presión absoluta de 8 bar y temperaturas entre 240-320°C, con presiones parciales entre 0,8-2,1 bar para el CO2 y entre 5-6,75 bar para el H2, y flujos de alimentación entre los 10-25 cm3/min. La caracterización demostró la presencia de la fase cristalina c-In2O3 en todos los catalizadores con indio, con tamaños de partículas de 11-13 nm, lo que permitió descartar un efecto estructural sobre el desempeño catalítico. El aumento del contenido de V redujo las velocidades de formación de CH3OH y CO, posiblemente por una reacción parásita de oxidación de estos productos a CO2 sobre el V2O5. El aumento en la selectividad a metanol a mayor contenido de V se atribuye a la oxidación preferencial del CO a CO2. La evaluación del efecto del tiempo de residencia mostró inhibición de la RWGS, sin afectar la formación de metanol, lo que sugiere rutas de reacción independientes y/o sitios activos distintos. La velocidad de formación de CH3OH resultó independiente de PCO2 y PH2 , probablemente por saturación del intermediario más abundante en superficie a las condiciones de reacción evaluadas, mientras que la formación de CO dependió levemente de PCO2 , lo que indicaría distintas etapas limitantes de velocidad para ambas reacciones. Las energías de activación aparente para la formación de metanol y la RWGS resultaron poco sensibles al contenido de vanadio, lo que sugieren que el V no altera la naturaleza del sitio activo. Así, el aumento de la actividad catalítica con el contenido de V observado en el estudio previo no se debió a un efecto sinérgico de la interacción In-V, sino a una mayor dispersión del In2O3, mientras que el V favorece la reacción parásita de oxidación del metanol y el CO.
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