Catalizadores soportados de metales de transición para la valorización de CO2 mediante hidrogenación

Abstract

El objetivo general de esta tesis doctoral es contribuir al desarrollo de catalizadores para llevar a cabo la reacción de metanación de CO2. Para la consecución de este objetivo general se han establecido una serie de objetivos específicos: Estudio preliminar y revisión bibliográfica de los aspectos fundamentales para el desarrollo, formulación, preparación y evaluación de catalizadores de Ni y Co soportados para la reacción de hidrogenación de CO2: naturaleza del soporte, método de preparación, incorporación de la carga de metal, condiciones de Capítulo 1 activación y condiciones de operación durante la reacción, entre otros, a fin de establecer las bases que guíen el diseño de un catalizador activo, selectivo y estable. Desarrollo de catalizadores de Ni y Co en forma de polvo empleando diversos óxidos metálicos como soportes, a fin de poner de manifiesto el efecto de la interacción metal-soporte en la conversión del CO2. Estudio del efecto las variables operacionales más relevantes en la reacción: temperatura de reacción, tiempo de reacción y temperatura de reducción de los catalizadores, prestando especial atención a la conversión del reactante evaluado (CO2) y el rendimiento a CH4 y a CO. Realización de ensayos de actividad catalítica que permitan efectuar la evaluación del comportamiento de los diferentes catalizadores preparados en la reacción de hidrogenación de CO2 mediante la determinación de la actividad específica por centro activo y la energía de activación aparente. Relacionar las propiedades de los catalizadores con su comportamiento durante la reacción de hidrogenación del CO2 para obtener claves que guíen el diseño racional de los mismos a través del análisis conjunto de los resultados de los ensayos catalíticos y de caracterización físico-química. Análisis de los resultados y selección de aquellos catalizadores con resultados más prometedores, a fin de evaluarlos con el sistema de análisis mediante espectroscopía de infrarrojo operando FTIR y obtener información relevante que permita contribuir a elucidar el mecanismo de reacción para la metanación del CO2.