Optimización de la temperatura de síntesis de NTC por pirólisis de α y β-pineno y su uso como soporte de nanopartículas catalíticas

Abstract

The main goal of this work was to optimize the temperature in the synthesis of carbon nanotubes using α and β-pinene which are obtained from the distillation of turpentine, and ferrocene as catalyst. The CNT synthesis was carried out by the spray pyrolysis process, evaluating a temperature interval of 700 to 1000 ºC, maintaining the catalyst concentration and the flow of the carrier gas constant. The synthesized CNT were characterized by SEM/EDAX, TEM, XRD, TGA and Raman spectroscopy. Once the optimal synthesis temperature and the best carbon source were determined in order to produce the most crystalline CNT (800 ºC and α- pinene), Ni, Pd and Rh nanoparticles were deposited on the CNT without purifying and purified by acid media lixiviation. These materials were characterized by SEM/EDAX, TEM, XRD, and TGA. The synthesized materials were evaluated as catalyst in the CO oxidation using a packed-bed tubular reactor coupled to a gas chromatograph used to monitor the reaction. The apparent activation energies of both systems were determined.

Este trabajo tiene como objetivo la optimización de la temperatura de síntesis de NTC, a partir de α y β-pineno, derivados de la destilación del Aguarrás y ferroceno como catalizador. La síntesis de los NTC se llevó a cabo por el proceso de Spray Pyrolysis evaluando un intervalo de temperatura de 700 a 1000 ºC, manteniendo constante la concentración de catalizador y el flujo de la fase móvil. Los materiales obtenidos se caracterizaron mediante SEM/EDAX, TEM, XRD, TGA y espectroscopia Raman. Una vez determinada la temperatura óptima de síntesis y la fuente de carbono más eficiente para producir estructuras con mayor ordenamiento (800ºC y α-pineno), se depositaron nanopartículas de Ni, Pd y Rh sobre NTC sin purificar y purificados mediante lixiviación en medio ácido. Los materiales obtenidos fueron caracterizados mediante SEM/EDAX, TEM, XRD y TGA. Los materiales sintetizados fueron evaluados como catalizadores en la reacción de oxidación de CO utilizando un reactor tubular de lecho empacado acoplado a un cromatógrafo de gases para monitorear el avance de la reacción. Se determinaron las energías de activación aparentes en ambos sistemas, NTC sin purificar y purificados.