Aplicaciones Ambientales de Zeolitas: Preparación y Selección de Zeolitas Modificadas con Cu como Potenciales Sensores de CO
Autores: Jendrlin, Martin; Grand, Julien; Lakiss, Louwanda; Bazin, Philippe; Mintova, Svetlana; Zholobenko, Vladimir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicaciones Ambientales de Zeolitas: Preparación y Selección de Zeolitas Modificadas con Cu como Potenciales Sensores de CO
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Aplicación
Zeolitas que contienen Cu
Sensores ambientales
Monóxido de carbono
Espectroscopia infrarroja
Cu-Sn-BEA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo se centra en la aplicación de zeolitas que contienen Cu como sensores ambientales potenciales para el monitoreo de monóxido de carbono. Se modificaron varias zeolitas comerciales con diferentes propiedades estructurales (NaX, NaY, MOR, FER, BEA y ZSM-5) utilizando soluciones de CuSO, Cu(NO) y Cu(OAc) como fuentes de cobre para preparar zeolitas que contienen Cu, ya que el Cu forma complejos estables con CO a temperatura ambiente que pueden ser monitoreados por espectroscopía infrarroja. La impregnación de zeolita con Cu(NO) resultó en las mayores cargas totales de Cu, mientras que las muestras tratadas con Cu(OAc) tuvieron la mayor relación Cu/Cu. El MOR impregnado con Cu(NO), que mostró la mayor concentración de Cu, fue sometido a una serie de pruebas para evaluar su rendimiento como sensor potencial de CO. Se determinó que el rango de temperatura de trabajo y concentración del sensor era de 20 a 300 grados C y de 10 a 10,000 ppm, respectivamente. Los experimentos de desorción de CO por etapas indicaron que el sensor puede ser regenerado a 400 grados C si es necesario. Análisis adicionales bajo condiciones de flujo realistas demostraron que, para zeolitas hidrofílicas, la coadsorción de agua puede comprometer el rendimiento del sensor. Por lo tanto, se utilizó un Sn-BEA hidrofóbico como material base para la preparación de una zeolita impregnada Cu-Sn-BEA, que mostró una resistencia superior al agua interferente mientras mantenía sus propiedades de detección. En general, las zeolitas modificadas con Cu preparadas mostraron un potencial prometedor como sensores ambientales de CO, exhibiendo alta sensibilidad y selectividad bajo condiciones de prueba representativas.
Descripción
Este trabajo se centra en la aplicación de zeolitas que contienen Cu como sensores ambientales potenciales para el monitoreo de monóxido de carbono. Se modificaron varias zeolitas comerciales con diferentes propiedades estructurales (NaX, NaY, MOR, FER, BEA y ZSM-5) utilizando soluciones de CuSO, Cu(NO) y Cu(OAc) como fuentes de cobre para preparar zeolitas que contienen Cu, ya que el Cu forma complejos estables con CO a temperatura ambiente que pueden ser monitoreados por espectroscopía infrarroja. La impregnación de zeolita con Cu(NO) resultó en las mayores cargas totales de Cu, mientras que las muestras tratadas con Cu(OAc) tuvieron la mayor relación Cu/Cu. El MOR impregnado con Cu(NO), que mostró la mayor concentración de Cu, fue sometido a una serie de pruebas para evaluar su rendimiento como sensor potencial de CO. Se determinó que el rango de temperatura de trabajo y concentración del sensor era de 20 a 300 grados C y de 10 a 10,000 ppm, respectivamente. Los experimentos de desorción de CO por etapas indicaron que el sensor puede ser regenerado a 400 grados C si es necesario. Análisis adicionales bajo condiciones de flujo realistas demostraron que, para zeolitas hidrofílicas, la coadsorción de agua puede comprometer el rendimiento del sensor. Por lo tanto, se utilizó un Sn-BEA hidrofóbico como material base para la preparación de una zeolita impregnada Cu-Sn-BEA, que mostró una resistencia superior al agua interferente mientras mantenía sus propiedades de detección. En general, las zeolitas modificadas con Cu preparadas mostraron un potencial prometedor como sensores ambientales de CO, exhibiendo alta sensibilidad y selectividad bajo condiciones de prueba representativas.