Catalizadores de Mn-Cu y Mn-Co sintetizados a partir de hidrotalcitas y su empleo en la oxidación de COVs.

Abstract

Se obtuvieron óxidos mixtos del tipo Mn/Mg/Al, Cu/Mn/Mg/Al y Co/Mn/Mg/Al por descomposición térmica de hidrotalcitas, con el manganeso como fase activa mayoritaria y con variaciones en su contenido mediante la adición de Cu o Co (relación molar Cu/Mn o Co/Mn entre 0,05 y 0,5) para evaluar el efecto de una segunda fase activa en la oxidación total de tres compuestos orgánicos volátiles, COVs (tolueno, etanol y butanol). Los catalizadores fueron caracterizados mediante Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX), Reducción a Temperatura Programada (TPR) y Fisiadsorción de Nitrógeno a 77 K. Todos los sólidos fueron activos y selectivos en la oxidación de los COVs evaluados revelando una escala de actividad en la oxidación que es función del compuesto a descomponer (butanol etanol tolueno). El empleo de fases activas mixtas optimiza las propiedades fisicoquímicas y catalíticas frente al sistema derivado únicamente de manganeso, siendo los catalizadores de Co-Mn los más activos; dicho comportamiento está asociado a la generación de fases amorfas y ciclos redox, consecuencia del efecto cooperativo entre los metales. / Abstract: Mixed oxides of the Mn/Mg/Al, Cu/Mn/Mg/Al and Co/Mn/Mg/Al type were obtained by means of the thermal decomposition of hydrotalcites, with manganese as the main active phase and with variations in their content by means of the addition of Cu or Co (molar ratio Cu/Mn or Co/Mn between 0,05 and 0,5). The effect of a second active phase on the material was evaluated in the total oxidation of three volatile organic compounds, VOCs (toluene, ethanol and butanol). The catalysts were characterized by means of X Ray Fluorescence (XRF), X Ray Diffraction (XRD), Temperature-Programmed Reduction with hydrogen and Physiadsorption of nitrogen at 77K. All the solids were active in the oxidation reaction of the VOCs, where the scale of difficulty to oxidize the different organic compounds evaluated was: butanol ethanol toluene. The use of mixed active phases optimized the physicochemical and catalytic properties compared with the system derived exclusively from manganese. The Co-Mn catalysts being the most active; this behavior is associated to the generation of amorphous phases and redox cycles as a consequence of the cooperative effect among the metals.