Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 3 nro 4 año 2012 Articulo 9

DESHIDROGENACIÓN OXIDATIVA DE PROPANO POR FOSFATOS DE TIERRAS RARAS SOPORTADOS SOBRE PILC-Al

OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF PROPANE BY RARE EARTH PHOSPHATES SUPPORTED ON Al-PILC


Carolina De Los Santos1, Pilar Yeste2, Marta Sergio1, Jorge Castiglioni1* (1) Universidad de la República, Facultad de Química, LAFIDESU, DETEMA, Gral. Flores 2124, C.C. 1157, 11800 Montevideo – Uruguay (2) Universidad de Cádiz, Facultad de Ciencias, Facultad de Ciencias, Departamento de Ciencia de los Materiales, Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica, Campus, Río San Pedro s/n, 11510 Puerto Real (Cádiz) – España
Resumen

Se presenta la actividad catalítica en la deshidrogenación oxidativa de propano de diferentes fosfatos de tierra rara LnPO4 (donde Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm) y de los mismos soportados sobre una arcilla pilareada con aluminio de alta superficie específica. Los sólidos fueron caracterizados por ATG, DRX, adsorción de nitrógeno y análisis inmediato post reacción para determinar la eventual formación de carbón superficial. Los ensayos catalíticos usando como mezcla de reacción C3H8/O2/Ar = 10/10/80 se hicieron a temperaturas entre 400ºC y 600ºC. Todos los catalizadores fueron activos. Los principales productos de reacción fueron: H2, CO, CO2, CH4, C2H4 y C3H6, no detectándose compuestos orgánicos oxigenados. Aunque todos los sistemas investigados fueron activos, los catalizadores soportados sobre PILC-Al presentaron una actividad mayor que los másicos, siendo el mayor efecto para el samario en que el rendimiento a 600oC aumenta del 4% al 10%. Este efecto fue atribuido al incremento en el área superficial específica. .

Abstract

Catalytic activity in propane oxidative dehydrogenation of rare earth phosphates LnPO4 (where Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm) and of the same supported by an aluminum pillared clay, of high specific surface area, is presented. The solids were characterized by TGA, XRD, nitrogen adsorption and immediate analysis after reaction in order to determine eventual carbon formation. Catalytic assays were performed at temperatures in the range 400oC-600oC, the reaction mixture was C3H8/O2/Ar = 10/10/80. All the catalysts were active. The reaction products were H2, CO, CO2, CH4, C2H4 and C3H6 and there were no organic oxygenated compounds detected. Although all the investigated systems were active, the Al-PILC supported catalysts presented a higher activity than the bulk materials. In this context, the samarium supported catalyst showed a propene yield increase from 4% to 10% compared with bulk samarium phosphate at 600°C. This effect was attributed to the increase in the specific surface area.

Palabras clave: deshidrogenación oxidativa; propano; PILC-Al; catalizadores; propeno Keywords: oxidative dehydrogenation; propane; Al-PILC; catalyst; propene