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Ingeniería e Investigación

Print version ISSN 0120-5609

Abstract

AREVALO, Juan David; VARGAS, Julio César  and  CORDOBA, Luis Fernando. Influencia de la presencia de CuOx sobre el comportamiento catalítico de un catalizador bimetálico Au-Cu soportado en óxido mixto Ce-Zr en la oxidación preferencial de CO. Ing. Investig. [online]. 2019, vol.39, n.2, pp.21-30. ISSN 0120-5609.  https://doi.org/10.15446/ing.investig.v39n2.76586.

El efecto de la presencia de cobre en catalizadores bimetálicos Au-Cu a base de óxidos mixtos de cerio-zirconio fue evaluado en la oxidación preferencial de CO (CO-PROX). Se prepararon seis materiales catalíticos: (1) el soporte (CeZr); los catalizadores monometálicos que fueron (2) oro (Au/CeZr), (3) cobre impregnado (CuOx/CeZr) y (4) cobre incorporado (CuCeZr); y los catalizadores bimetálicos que fueron (5) óxido de cobre impregnado y oro (Au-CuOx/CeZr), y (6) oro y cobre incorporado (Au/CuCeZr). Los catalizadores se evaluaron en el CO-PROX en un rango de temperaturas de 30-300 °C y presión atmosférica, donde el Au-CuOx/CeZr mostró el mejor desempeño catalítico. Se evaluó la influencia de CO2 y H2O en la mezcla de alimento sobre el desempeño del catalizador Au-CuOx/CeZr, donde se observó un efecto inhibitorio del CO2, mientras que la presencia del agua mejoró el desempeño. Adicionalmente, se evaluó la estabilidad catalítica, la cual alcanzó conversiones de CO de 93 % con una selectividad de 90 %, durante 118 h. Los materiales catalíticos se caracterizaron por DRX, presentando en todos los casos la estructura fluorita cúbica. Las pruebas de adsorción y desorción de N2 mostraron que los materiales sintetizados eran mesoporosos. Los ensayos de TPR-H2, mostraron que la presencia de la fase activa incrementó la reducibilidad de Ce4+ a Ce2+. Los picos de reducción del catalizador de oro se presentaron a temperaturas más bajas con respecto al catalizador de cobre, lo cual se relaciona con el fenómeno spillover para el hidrógeno. Finalmente, las muestras se analizaron por SEM y TEM, las cuales confirmaron la formación de nanopartículas con un diámetro alrededor de 4nm.

Keywords : Oxidación preferencial de CO; Nanopartículas de oro; Cobre; Óxido mixto.

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