Título
Análisis de los efectos de curvatura en catalizadores de NiWS causada por las nanoesferas de TiO2 usadas como soporte en la hidrodesulfuración del 3-metiltiofeno
Analysis of curvature effects in NiWS catalysts caused by TiO2 nanospheres used as support at 3-methylthiophene hydrodesulfurization
Autor
Eduardo Daniel Gutiérrez López
Colaborador
JORGE NOE DIAZ DE LEON HERNANDEZ (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
titania, nanoesferas, laminillas, curvatura, hidrodesulfuración - (AUTOR) titania, nanospheres, slabs, curvature, hydrodesulfurization - (AUTOR) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA - (CTI) CIENCIAS TECNOLÓGICAS - (CTI) TECNOLOGÍA DE MATERIALES - (CTI) PROPIEDADES DE LOS MATERIALES - (CTI) PROPIEDADES DE LOS MATERIALES - (CTI)
Resumen o descripción
Ante la gran demanda energética y los distintos problemas ambientales que se originan por el uso y producción de combustibles fósiles, se han diseñado diversos materiales catalíticos utilizados dentro de las plantas de hidrotratamiento que permiten obtener combustibles limpios con concentraciones de azufre por debajo de las normas oficiales mexicanas. Generalmente los catalizadores para reacciones de hidrodesulfuración son laminillas apiladas de molibdeno o tungsteno que pueden tener la presencia de promotores como el níquel o cobalto, dicha morfología característica propicia sitios activos ubicados específicamente en los bordes y las aristas de estos cristales. Sin embargo, diversos estudios han corroborado que si las laminillas presentan un grado de curvatura podrían formarse nuevos sitios activos. Por ello, en este trabajo se estudió la curvatura de las laminillas de WS y NiWS promovidas por un soporte conformado por nanoesferas de TiO2 de distintos tamaños. Las nanoestructuras fueron sintetizadas por el método hidrotermal, logrando diámetros en un rango de 134 a 19 nm, nuestro análisis paramétrico indica que variaciones en la cantidad de urea pueden regular de manera autógena el pH de las soluciones de reacción, reflejado en un control de la nucleación de partículas primarias para la formación de segundas de mayor tamaño. Se seleccionaron tres tamaños distintos de nanoesferas de TiO2 y fueron impregnadas con W y NiW, los resultados de espectroscopía por UV-vis, Raman y de electrones fotoemitidos indican una buena dispersión de la fase óxido de los metales y que la adición de Ni mejora la dispersión y cobertura del W. La activación para la obtención de las laminillas de fase sulfuro demuestran que son activos para la reacción de hidrodesulfuración del 3-metiltiofeno y que al disminuir el tamaño de partícula del soporte se promueve la curvatura de estas estructuras, generando nuevos sitios activos. Estos efectos de curvatura también fueron percibidos en la selectividad para el caso de los materiales de WS.
Given the great energetic demand and different environmental problems that originated from the use and production of fossil fuels, it has been designed many catalytic materials used in hydrotreatment factories to obtain clean fuels with sulfur concentrations adequate to Mexican legislation. Catalysts for hydrodesulfurization reactions are molybdenum or tungsten stacked slabs, they can have the presence of promoters such as nickel and cobalt, and the morphology described propitiates active sites specifically placed at the rims and the edges of these crystals. Nevertheless, slab curvature can originate new active sites in accordance with recent investigations. Thus, WS and NiWS slab curvature has been studied in this work, promoted by different sizes of TiO2 nanospheres used as support. Nanostructural support was synthesized by hydrothermal method, achieving nanoparticles with a diameter in a range of 19-134 nm, parametric study pointed out that different amounts of urea can autogenously regulate the pH of reaction solutions, influencing the aggregation of primary particles for the formation of bigger secondary particles. Three different sizes of TiO2 nanoparticles were selected as support, which were impregnated with W and NiW, UV-vis, Raman, and X-ray photoelectronic spectroscopies results indicated a great oxide phase dispersion and its improvement by Ni effect. The activation of the oxide catalysts to obtain sulfur slabs demonstrated their activity in the 3-methyltiophene hydrodesulfurization reaction and diminishing the particle size of support can promote the slabs curvature, which generates new active sites. These curvature effects were observed at the selectivity for WS materials.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2023
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Gutiérrez López, E.D. 2023. Análisis de los efectos de curvatura en catalizadores de NiWS causada por las nanoesferas de TiO2 usadas como soporte en la hidrodesulfuración del 3-metiltiofeno. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 94 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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