Desarrollo de sistemas catalíticos nanoestructurados preparados mediante métodos sol-gel y de deposición fotoquímica para aplicaciones energéticas y medioambientales (NanoFotoCat)

En el presente proyecto se plantea el desarrollo de una serie de catalizadores nanoestructurados basados en metales de transición tales como Ni, Cu, Au o Pd, y depositados en soportes activos (TiO2, CeO2, WO3, Fe2O3 y soportes mesoporosos como SBA-15 dopado con titania y ceria). Se utilizarán métodos de preparación convencionales (impregnación, deposición-precipitación, etc.), junto con procedimientos de síntesis de desarrollo más reciente, como métodos sol-gel y, muy especialmente, el denominado Fotodeposición Asistida Fotoquímicamente (Photochemical Assisted Deposition, PAD). De esta forma, esperamos controlar de manera rigurosa a la escala nanométrica tanto el tamaño de la partícula metálica y/o bimetálica, como la interacción metal-soporte. En el caso concreto del método PAD, uno de los objetivos principales del proyecto es el estudio y la optimización de las variables del proceso de deposición de manera que, además de controlar el tamaño de la partícula metálica desde diámetros en torno a 15nm hasta sistemas atómicamente dispersos sobre soportes activos como ceria o titania, nos permita diseñar la distribución de los metales en la partícula metálica, haciendo uso de procesos controlados de fotodeposición consecutivos y/o simultáneos de los metales. Esta metodología debe permitir la obtención de distribuciones metálicas de tipo core-shell o aleadas, lo que como es conocido, puede llegar a afectar de manera fundamental a las prestaciones catalíticas. Estas prestaciones serán comprobadas en diferentes reacciones de interés energético y/o medioambiental, tanto en fase gas como en fase líquida. Así, los sistemas basados en niquel y oro se utilizarán en las reacciones de reformado húmedo y seco de metano (Steam and Dry Methane Reforming, SRM/DRM) y la oxidación selectiva de CO (Preferential Oxidation of CO, PROX), respectivamente. Los sistemas mono y bimetálicos basados en paladio y paladio-oro serán utilizados para la optimización de la reacción de síntesis directa de agua oxigenada a partir de hidrógeno y oxígeno, realizada en fase líquida a alta presión. La correlación entre el estado físico-químico y la reactividad de los sistemas catalíticos nos permitirá aclarar aspectos fundamentales de los mecanismos de las reacciones heterogéneas propuestas.

WhatsApp
X
LinkedIn
Email