Síntesis y caracterización de nanoestructuras de NiW y su evaluación catalítica en la hidrodesulfuración de 3-metil tiofeno

Abstract

In this work, self-supported catalysts were synthesized, which were evaluated in hydrodesulfurization (HDS) of 3-methyl thiophene (3MT). The tungsten oxides (WO3) were prepared by the hydrothermal method modifying the synthesis parameters (temperature, reaction time, concentration and type of acid used). The materials were characterized by nitrogen physisorption, X-ray diffraction (XRD), diffuse reflectance spectroscopy in the UV-VIS (DRS), raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that WO3 structures are semiconductor materials of different morphology and size, crystalline structures and monoclinic phase. On the other hand, the WO3 materials, which had a greater surface area, were impregnated with a solution of NiCl2, using a ratio of promoter to active phase in Ni / Ni + W = 0.41 and subsequently evaluated in the HDS reaction. The catalysts obtained from NiW, were characterized in their oxide state by UV-Vis, Raman, SEM and TEM where the presence of nickel in the materials is observed. As for the catalytic evaluation of the obtained NiW catalysts, the preferred reaction route is that of DSD, this is due to the formation of isoprene during the reaction. In conclusion, in this work WO3 structures were synthesized with the purpose of analyzing their physicochemical properties according to the synthesis conditions to implement them in hydrodesulfurization (HDS) reaction forming self-supported bimetallic NiW catalysts and evaluating their behavior during the HDS reaction of 3MT.

En este trabajo se sintetizaron catalizadores autosoportados, los cuales se evaluaron en hidrodesulfuración (HDS) de 3-metil tiofeno (3MT). Se prepararon primeramente los óxidos de tungsteno (WO3), por el método hidrotermal modificando los parámetros de síntesis (temperatura, tiempo de reacción, concentración y tipo de ácido utilizado). Los materiales se caracterizaron por fisisorción de N2, difracción de rayos X (XRD), espectroscopía de reflectancia difusa en el UV-VIS (DRS), espectroscopía raman, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Los resultados mostraron que las estructuras de WO3 son materiales semiconductores de diferente morfología y tamaño, estructuras cristalinas y fase monoclínica. Por otro lado, los materiales de WO3, que presentaron mayor área superficial, fueron impregnados con una solución de NiCl2, utilizando una relación de promotor a fase activa en Ni/Ni+W=0.41 y posteriormente evaluados en la reacción de HDS. Los catalizadores obtenidos de NiW, fueron caracterizados en su estado óxido por UV-Vis, Raman, SEM y TEM en donde se observa la presencia de níquel en los materiales. En cuanto a la evaluación catalítica de los catalizadores de NiW obtenidos, la ruta de reacción preferencial es la de DSD, esto por la formación de isopreno durante la reacción. En conclusión, en este trabajo se sintetizaron estructuras de WO3 con la finalidad de analizar sus propiedades fisicoquímicas de acuerdo a las condiciones de síntesis para implementarlas en reacción de hidrodesulfurización (HDS) formando catalizadores bimetálicos de NiW autosoportados y evaluando su comportamiento durante la reacción de HDS de 3MT.