Sistemas catalíticos Rh/y-Al2O3 para la obtención de compuestos oxigenados a partir de gas de síntesis

Abstract

La presente Tesis Doctoral aborda el estudio de catalizadores Rh/gamma-Al2O3 en la producción de compuestos oxigenados superiores por hidrogenación de monóxido de carbono. En concreto, se ha investigado el efecto de la adición de MnO como promotor, la sensibilidad estructural de dicha reacción con catalizadores de Rh, y el efecto del proceso de calcinación en aire a diferentes temperaturas. En una primera etapa, se ha abordado el estudio del efecto promotor del óxido de manganeso. El MnO actúa retirando densidad electrónica de los átomos de rodio más próximos, lo que resulta en un debilitamiento de la absorción de CO. Como consecuencia, se produce un aumento del recubrimiento superficial relativo de H2, lo que se traduce en un aumento de la conversión de CO a pesar de que disminuye el número de centros activos al depositarse partículas de MnO sobre las de Rh. El promotor también afecta a la selectividad de la reacción. La formación de compuestos oxigenados es máxima cuando la relación atómica Mn/Rh es igual a 1, pues en este caso, la superficie de contacto Rh-promotor es máxima. En una segunda etapa, se ha estudiado la actividad y la selectiva de catalizadores Rh/gamma-Al2O3 de igual contenido metálico y diferente tamaño de las partículas preparados mediante la técnica de microemulsión. Aquellos catalizadores que presentan las partículas más grandes poseen una actividad específica más alta debido a la mayor presencia de defectos en la superficie de las partículas metálicas. Por otro lado, las muestras con las partículas más pequeñas son los más selectivos hacia la formación de compuestos oxigenados superiores. Estos puede estar relacionado con la presencia de centros de rodio parcialmente oxidados (Rhdelta+) en la interfase rodio-alúmina que se crean por la atracción electrónica que ejercen los átomos de oxígeno del soporte. La densidad de centros Rhdelta+ es mayor a medida que se incrementa