Estructura y reactividad de compuestos de la forma Ce1-xMxO2 {donde M= Ru, In e Ir}, aplicables en la eliminación de contaminantes atmosféricos

Abstract

Environmental pollution is an issue which society has been concerned in recent decades due to the damage caused to human health, the welfare of animals and plants, and deterioration in the materials. That is why, looking for new alternatives for reducing air pollutants through the application of catalysts, this project; main objective was to find new materials that contain outstanding properties to be applicable in oxidation reactions. These features are its ability to store and release oxygen, provide high catalytic activity, ie presenting a conversion close to 100% at low temperatures near room temperature. For this purpose, catalysts are prepared from organic salts, impurificando the ceria with the elements ruthenium, indium and iridium, with two doping levels, 5 and 10 atomic%; by the sol-gel process to form solid solutions Ce1-xMxO2 form. It was determined that the best catalyst system was Ce-Ru, followed by Ce-Go system as they had better characteristics with respect to pure cerium oxide, achieving a conversion of 100% at a temperature of 90 ° C, approximately. Ce-Ru compounds are activated at 25 ° C Ce-In system achieves 100% conversion, however; its activation temperature is higher than CeO2. It concludes, in general, the catalysts are very efficient, since their conversion values are close to 100%, also activated at temperatures close to room temperature.

La contaminación ambiental es un tema en el cual la sociedad ha estado preocupada las últimas décadas debido al daño que ocasiona en la salud del hombre, el bienestar de los animales y plantas, y el deterioro en los materiales. Es por ello que, buscando nuevas alternativas para la reducción de los contaminantes atmosféricos a través de la aplicación de catalizadores, el presente proyecto; tuvo como objetivo principal, encontrar nuevos materiales que contengan propiedades sobresalientes para ser aplicables en reacciones de oxidación. Estas características son su capacidad para almacenar y liberar oxígeno, que proporcionen una actividad catalítica elevada, es decir, que presenten una conversión cercana a 100%, a temperaturas bajas, próximas a la temperatura ambiente. Con tal propósito, se prepararon catalizadores a partir de sales orgánicas, impurificando al óxido de cerio con los elementos: rutenio, indio e iridio, con dos niveles de impurificación, 5 y 10% atómico; mediante el proceso sol-gel, para formar soluciones sólidas de la forma Ce1-xMxO2. Se determinó que el mejor sistema catalítico fue Ce-Ru, seguido por el sistema Ce-Ir ya que presentaron mejores características con respecto al óxido de cerio puro, lográndose una conversión de 100% a una temperatura de 90°C, aproximadamente. Los compuestos Ce-Ru, se activan una temperatura de 25°C El sistema Ce-In, logra conversiones del 100%, sin embargo; su temperatura de activación es superior al CeO2. Se concluye, de manera general, que los catalizadores son muy eficientes, dado que sus valores de conversión son cercanos al 100%, activándose además a temperaturas cercanas a temperatura ambiente.