Estudio y caracterización de Catalizadores Metálicos a base de Níquel y Cobre obtenidos por el método de Impregnación para la producción de trazas de Fibra de Carbono a partir de Gas Metano

Abstract

Actualmente los catalizadores son el corazón de muchos procesos industriales, debido a que a pesar de no ser predominante en el costo del proceso global, su uso ahorra tiempo y recursos con respecto a los que podría requerir una reacción química específica. Por otro lado la utilización de fibra de carbono en la industria cobra cada vez más importancia, tanto en aplicaciones estructurales como electrónicas y como soporte para otros catalizadores. Sin embargo, debido a la gran variedad de parámetros que se pueden variar en la preparación de catalizadores y en sus respectivas reacciones, como composición química, método de fabricación, temperatura y presión, sumado a la inexistencia de fundamentos teóricos suficientes y de la competencia surgida entre empresas dedicadas a este rubro, la información de dichos procedimientos de preparación es insuficiente y/o difícil de adquirir. Por ello es necesario elaborar un método de preparación para cada aplicación específica e identificar bajo que variables se obtienen las mejores características morfológicas y de rendimiento. En el presente proyecto se realiza un estudio de los fundamentos de la catálisis heterogénea, de los componentes y características de los catalizadores, sus procedimientos de preparación y técnicas de caracterización, que derivaron en la elaboración de catalizadores de níquel y cobre soportados en alúmina por el método de impregnación a diferentes composiciones. Posteriormente se caracterizaron por medio de ensayos de laboratorio de microscopía electrónica de barrido y fluorescencia de rayos X, realizados en la universidad de Paraíba en Brasil. Además, se realizó un estudio de la actividad de los mismos para la producción de trazas de fibra de carbono mediante gas metano y se efectuó el diseño, implementación y puesta a punto del sistema reactor y de suministro de gases para pruebas de laboratorio. Se determinó que mientras mayor sea la cantidad de níquel presente en el catalizador mayor será su actividad catalítica y mejor será su distribución, gracias también a la presencia del cobre, siendo también muy influyente la distribución del tamaño de poro del soporte de alúmina, junto con factores como temperaturas de calcinación y tiempo de exposición al metano.