Diseño de catalizadores de metales de transición a partir de materiales con estructura laminar, promovidos con tierras raras para la oxidación de COVs

Abstract

La presente investigación contribuye al diseño, síntesis y caracterización de estructuras laminares: hidrotalcitas de Co-Cu-Mg-Al y minerales arcillosos como precursores para la obtención de catalizadores de metales de Co y Cu promovidos con Ce y Pr para la oxidación total de COVs. En éste trabajo se verificó el efecto cooperativo entre metales, donde relaciones equimolares de Co y Cu permiten obtener materiales más estables y activos en la oxidación de tres tipos de COVs y los que la presencia de Ce combinado con Pr aumenta la reducibilidad y la facilidad para desorber oxígeno en los materiales. Adicionalmente, se evaluó el efecto del ultrasonido como método de envejecimiento, hacia la obtención de materiales más dispersos, activos y selectivos en la oxidación de COVs. La caracterización de los dos sistemas laminares y su comportamiento catalítico en la transformación de los COVs a CO2 y H2O, permitió establecer correlaciones entre los dos tipos de estructuras laminares, resaltando que este tipo de sistemas son alternativas potenciales para obtener catalizadores eficientes y competitivos para la oxidación de COVs.

Abstract. This thesis contributed to the design, synthesis and characterization of layered structures: Co-Cu-Mg-Al hydrotalcites and clay minerals as precursors for the production of catalysts promoted with Ce and Pr for the VOCs total oxidation. In this work we checked the cooperative effect between metals, where equimolar ratios of Co and Cu allow to obtain more stable and active materials in the oxidation of three types of VOCs and the presence of Ce and Pr increases the reducibility and desorb oxygen in the materials. Additionally, we evaluated the effect of ultrasound as a method of aging, to obtain more dispersed materials, active and selective in the oxidation of VOCs. The characterization of the two lamellar systems and catalytic behavior in the transformation of VOCs to CO2 and H2O, allowed to establish correlations between the two types of layered structures, showing that such systems are potential alternatives for efficient and competitive catalysts in the oxidation of VOCs.