Síntesis y caracterización de nanoestructuras de MoS2 soportados sobre NTC y su evaluación catalítica en hidrodesulfuración de 3-metil tiofeno

Abstract

In the present research project, MoS2 nanostructures supported on carbon nanotubes (CNTs) were synthesized with a reducing agent (N2H4), dispersing agent (C6H9NO)n and H2O as solvent. The materials were synthesized from the precursor salt ammonium thiomolybdate for the formation of MoS2 bonds with the previously generated functional groups on the carbon nanotube surfaces. The experiments were carried out at a temperature of 180°C in an autoclave containing a Teflon vessel, inside a muffle in which the concentration of reducing agent and amount of precursor were analyzed during the different syntheses. The products obtained were heated at 50°C in a heating grid for the formation of solids at the bottom and evaporation of liquid in solution. The materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Raman spectroscopy and will be further analyzed by Infrared Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Chemical Analysis Microscopy by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Transmission Electron Microscopy (TEM), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). To evaluate its application as a hydrodesulfurization catalyst (HDS), the materials will be evaluated in a laboratory scale reaction using a continuous reactor, which simulates the conditions used in hydrotreating units. The reaction conditions will be from 280°C to 320°C with a time of 5 h in each stage using H2 flow at 30 cm3/min atmospheric pressure and model molecule 3-methyl thiophene.

En el presente proyecto de investigación, se sintetizaron nanoestructuras de MoS2 soportadas en Nanotubos de carbono (NTC) con un agente reductor (N2H4), agente dispersante (C6H9NO)n y H2O como disolvente. Los materiales fueron sintetizados a partir de la sal precursora tiomolibdato de amonio para la formación de enlaces de MoS2 con los grupos funcionales generados previamente en las superficies de los nanotubos de carbono. Los experimentos se realizaron a una temperatura de 180°C en una autoclave que contiene un vaso de teflón, dentro de una mufla en los que se analizaron la concentración de agente reductor y cantidad de precursor durante las diferentes síntesis. Los productos obtenidos fueron calentados a 50°C en una parrilla de calentamiento para la formación de sólidos en el fondo y la evaporación de líquido en la disolución. Los materiales fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX), espectroscopía Raman y serán analizados posteriormente por Espectroscopía Infrarroja, Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía Análisis Químico por espectroscopía de energía dispersiva (EDS), Microscopía Electrónica de Transmisión (MET), y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS). Para evaluar su aplicación como catalizador de hidrodesulfuración (HDS), los materiales serán evaluados en una reacción a escala laboratorio utilizando un reactor continuo, que simula las condiciones que se utilizan en las unidades de hidrotratamiento. Las condiciones de reacción serán de 280°C a 320°C con un tiempo de 5 h en cada etapa utilizando un flujo de H2 a 30 cm3/min presión atmosférica y molécula modelo 3-metil tiofeno.