Desarrollo de un nuevo catalizador monolítico para la oxidación catalítica de BTEX utilizando tecnología de impresión 3D
Autores: Car, Filip; Gomzi, Vjeran; Tomai, Vesna; Vrsaljko, Domagoj; Kurajica, Stanislav
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un nuevo catalizador monolítico para la oxidación catalítica de BTEX utilizando tecnología de impresión 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Soportes monolíticos
Catalizadores
Técnica de impregnación
Estabilidad mecánica
Espectroscopia Raman
Oxidación catalítica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Se fabricaron cuatro soportes de catalizador monolíticos de diferentes formas utilizando tecnología de impresión 3D. Se aplicaron dos óxidos mixtos catalíticamente activos, MnFeO y MnCuO, a los soportes monolíticos utilizando la técnica de impregnación. Los catalizadores fueron caracterizados mediante una prueba de adhesión, microscopía electrónica de barrido por emisión de campo, difracción de rayos X y espectroscopia Raman de manera similar al modelo de teoría de funcionales de densidad. Se obtuvo una excelente estabilidad mecánica de la capa de catalizador, con una pérdida de masa del catalizador inferior al 2% después de 30 minutos de exposición a ultrasonido. El análisis de SEM reveló que la capa de catalizador era rugosa pero homogénea en apariencia y tenía un grosor de aproximadamente 6 m. La presencia de óxidos dobles -FeMnO y CuMnO- así como óxidos simples de Mn, Fe y Cu se estableció a través de XRD y espectroscopia Raman. Se realizaron cálculos teóricos adicionales de espectros Raman para FeMnO y CuMnO con el fin de ayudar en la interpretación de los espectros Raman. Se investigó la actividad catalítica de los catalizadores preparados para la oxidación catalítica de una mezcla gaseosa de benceno, tolueno, etilbenceno y o-xileno (BTEX). El soporte monolítico con la forma más compleja y, en consecuencia, la mayor área de superficie demostró permitir la mayor eficiencia, mientras que ambos catalizadores funcionaron bien teniendo conversiones similares.
Descripción
Se fabricaron cuatro soportes de catalizador monolíticos de diferentes formas utilizando tecnología de impresión 3D. Se aplicaron dos óxidos mixtos catalíticamente activos, MnFeO y MnCuO, a los soportes monolíticos utilizando la técnica de impregnación. Los catalizadores fueron caracterizados mediante una prueba de adhesión, microscopía electrónica de barrido por emisión de campo, difracción de rayos X y espectroscopia Raman de manera similar al modelo de teoría de funcionales de densidad. Se obtuvo una excelente estabilidad mecánica de la capa de catalizador, con una pérdida de masa del catalizador inferior al 2% después de 30 minutos de exposición a ultrasonido. El análisis de SEM reveló que la capa de catalizador era rugosa pero homogénea en apariencia y tenía un grosor de aproximadamente 6 m. La presencia de óxidos dobles -FeMnO y CuMnO- así como óxidos simples de Mn, Fe y Cu se estableció a través de XRD y espectroscopia Raman. Se realizaron cálculos teóricos adicionales de espectros Raman para FeMnO y CuMnO con el fin de ayudar en la interpretación de los espectros Raman. Se investigó la actividad catalítica de los catalizadores preparados para la oxidación catalítica de una mezcla gaseosa de benceno, tolueno, etilbenceno y o-xileno (BTEX). El soporte monolítico con la forma más compleja y, en consecuencia, la mayor área de superficie demostró permitir la mayor eficiencia, mientras que ambos catalizadores funcionaron bien teniendo conversiones similares.