Resumen:

La presente investigación trata de brindar una descripción de los servicios de referencia digital en el ámbito de las bibliotecas universitarias argentinas estatales. El estudio se aboca a aspectos estructurales de los servicios de referencia digital tomándose como marco teórico de base una seleccionada revisión bibliográfica que integra conceptos y normativa. El trabajo se centra en cinco variables y en el estudio de las “Recomendaciones para el Servicio de Referencia Digital” emanadas de IFLA (International Federation of Library Associations, 2006). El análisis se realizó a través de la evidencia recogida entre septiembre y diciembre de 2010, a partir de los sitios web institucionales, complementado con encuestas a los responsables de los servicios relevados. Los servicios de referencia digital insertos en bibliotecas universitarias argentinas estatales revelan un nivel inicial, acotados en sus variantes y poco normalizados respecto de las directrices emanadas de IFLA. Entre los aspectos a reforzar para su normalización se destaca de inclusión de una mayor interactividad entre usuario y bibliotecario durante el proceso de referencia

This research attempts to provide an overview of digital reference services in the field of State Argentine university libraries. The study focuses on structural aspects of digital reference services taking as theoretical base frame a selected literature review that integrates concepts and rules. The work focuses on five variables and the study of the "Recommendations for Digital Reference Service" issued by IFLA (International Federation of Library Associations, 2006). The analysis was performed through the evidence collected between September and December 2010, from institutional web sites, supplemented by surveys of heads of departments surveyed. The embedded digital reference services in academic libraries Argentine state reveal an initial level, bounded on some variants and standard on the guidelines issued by IFLA. Among the aspects to strengthen standardization stands for inclusion of more interactivity between user and librarian during reference.

Resumen:

Las bacterias ácido lácticas, que gozan del status de “Generalmente Reconocidas Como Seguras”, otorgado por la Organización Mundial de la Salud, pueden producir sustancias antimicrobianas de naturaleza proteica, denominadas bacteriocinas, que actúan como bioconservantes alimentarios. Se investigó la capacidad bacteriocinogénica de la cepa de Enterococcus faecalis DBFIQ E24, aislada de leche cruda producida en la región santafesina. Esta cepa fue sensible a vancomicina y carente de capacidad hemolítica. El sobrenadante libre de células de sus cultivos presentó actividad inhibitoria contra bacterias Gram positivas y Gram negativas, hongos filamentosos y levaduras. Los ensayos enzimáticos demostraron la naturaleza proteica de la sustancia activa, que además resultó ser resistente a altas temperaturas, estable en un extenso rango de pH y a distintos tiempos y temperaturas de almacenamiento. El Peso Molecular aparente del sobrenadante, determinado por ultrafiltración y diálisis, estuvo comprendido entre 1000 y 2000 Dalton, y su título fue de 266 Unidades Arbitrarias por mililitro.El modo de acción de la sustancia inhibitoria fue bactericida y bacteriolítico. Mediante electroforesis en geles de poliacrilamida se determinó el Peso Molecular aproximado, el que resultó estar entre 3.5 y 1.06 kilo Dalton. Se realizó la purificación parcial de la sustancia antimicrobiana aplicando dos protocolos de purificación: 1) Cromatografías de Intercambio catiónico, Fase reversa y Líquida de alta resolución en fase reversa; 2) Precipitación salina con sulfato de amonio, seguida de cromatografías de filtración por geles, intercambio catiónico, fase reversa y líquida de alta resolución en fase reversa. Ambos protocolos presentaron perfiles cromatográficos similares.

Lactic acid bacteria, whose present-day status, given by the World Health Organization, is that of “Normally Regarded as Safe”, can produce antimicrobian substances derived from protein, called bacteriocins, which act as food biopreservers. The bacteriocinogenic potential of an Enterococcus faecalis DBFIQ E24 strain was surveyed which was isolated from raw milk yielded in the province of Santa Fe. The strain was sensitive to vancomycin and presented no hemolitic capacity. The culture cell-free supernatant showed inhibitory activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, filamentous fungi and yeast. Enzyme assays confirmed the proteinic nature of the active substance, which also proved to be resistant to high temperature, stable in a wide range of pH and to various storage times and temperatures. The supernatant apparent Molecular Weight, measured through ultrafiltration and dialysis, was somewhere between 1000 and 2000 Dalton, its titer was 266 Arbitrary Units per mililiter. The inhibitory substance presented bactericide and bacteriolytic actions. The approximate Molecular Weight, which was obtained through polyacrylamide gel electrophoresis, was between 3.5 and 1.06 kilo Dalton. An antimicrobial substance partial purification was performed by applying two purification protocols: 1) Cation-exchange, Reversed-phase and Reverse-phase High-performance Liquid chromatographies; 2) Ammonium sulfate saline precipitation followed by gel permeation, Cation-exchange, Reversed-phase and Reverse-phase High-performance Liquid chromatographies. In both protocols, chromatography profiles were similar.

Agencia Nacional para la Promoción Científica y Tecnológica

Universidad Nacional del Litoral

Resumen:

En la presente tesis se estudia el efecto del soporte : Alúmina, sílice, zirconia y titania, en catalizadores de Pd y Ni en la hidrogenación selectiva de estireno a etilbenceno. Los catalizadores fueron preparados por impregnación por humedad incipiente e intercambio iónico. Mediante el agregado de Na a la alúmina se obtuvieron diferentes perfiles de paladio en la partícula, debido a cambios en la solubilidad precursor-soporte. Dado que es abundante la literatura en la cual se observan diferencias en el comportamiento catalítico para un dado metal y diferentes soportes, se ha intentado explicar la performance catalítica en base al grado de interacción metal-soporte. La sílice es uno de los soportes con el que el paladio tiene menor interacción; los catalizadores Pd/Silice tienen mayor actividad en la hidrogenación de estireno a etilbenceno. Mediante intercambio iónico de Pd(NH3)4 en silice se obtuvo un amplio y controlado tamaño de particulas. La hidrogenación de estireno es insensible a la estructura para dispoersiones entre 15 y 85%. Cuando la sal precursora contiene cloro, en los pequeños clusters se observa una notoria caida de la frecuencia de turnover, debido al efecto inhibidor del cloro en particulas pequeña s de Pd. Para catalizadores de NI soportado, la frecuencia de turnover se mantuvo constante para contenidos de metal entre 3 y 10 %, siendo la reacción insensible a la estructura. El Ni tiene una actividad un orden de magnitud menor que el pd.-

The main subject of this thesis is the study of the effect of the support (alumina, silica, zirconia, or titania) on the selective hydrogenation of styrene into ethylbenzene using supported Pd and Ni catalysts. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation and ionic exchange. By Na addition to the alumina support different Pd concentration profiles along the particle radius were obtained. This was due to changes in the precursor-support solubility. Since there exists a great body of literature explaining the differences in the catalytic behavior for a given metal/support system, the performance of the catalysts was explained in terms of the degree of metal-support interaction. Silica is one of the supports that has the lowest metal-support interaction with Pd. Meanwhile Pd/silica catalysts have the highest activity in hydrogenation of styrene into ethylbenzene. Ionic exchance of Pd(NH3)4 on silica enabled a wide and controlled distribution of particle sizes. Styrene hydrogenation is insensitive to the structure for dispersion in the 15-85% range. When the precursor salt has chlorine the small Pd clusters display a marked decrease of the turnover frequency due to the inhibiting effect of chlorine on small Pd particles. In the case of supported Ni catalysts the turnover frequency was found to remain constant for metal contents between 3-10% and the reaction was structure-insensitive. In comparison to Pd, Ni has an activity an order of magnitude lower.

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Universidad Nacional del Litoral

Resumen:

Se estudiaron catalizadores para la eliminación de los dos principales contaminantes presentes en los gases de escape de motores diesel: hollín y NOx. El principal objetivo es contribuir al desarrollo de sistemas que combinen filtros con trampas catalíticas para la eliminación simultánea de ambos contaminantes. Teniendo en cuenta esto, se estudiaron sólidos que contienen ingredientes activos para la combustión del hollín (Ce, La, K) y a su vez efectivos para retener los NOx (La, K), combinados con Pt y Rh. En general, los catalizadores soportados sobre CeO2 exhibieron una actividad levemente superior a aquellos soportados en La2O3, para la combustión de hollín en corriente de NO/O2, y con un pre-lecho catalítico que favorece la oxidación del NO a NO2. El La2O3 tiene una capacidad de interactuar con los NOx mucho mayor a la del CeO2, y asi mayor probabilidad de que los NOx se adsorban en su superficie en lugar de reaccionar con el hollín. Los catalizadores soportados en La2O3 fueron estudiados en relación a su capacidad como trampas de NOx. Se demostró que el potasio aumenta la capacidad de adsorción, pero también la estabilidad de las especies adsorbidas. Por el contrario, los metales nobles promueven la descomposición de dichas especies, aunque al estar combinados con potasio este efecto es menos notorio. A pesar de que en atmósfera inerte la descomposición de las especies nitrato fue más favorecida por los catalizadores de Rh, el catalizador Pt,K/La2O3 mostró mayor eficiencia para la reducción de los NOx adsorbidos, en corriente de H2.

Catalysts were studied for the removal of the two main contaminants in exhaust gases from diesel engines: soot and NOx. The main objective is to contribute to the development of systems combining traps and catalytic filters for the simultaneous removal of both pollutants. Given this, we studied solids containing active ingredients for the combustion of soot (Ce, La, K) and also effective for adsorbing NOx (La, K), combined with Pt and Rh. In general, the catalysts supported on CeO2 showed an activity slightly higher than those supported on La2O3, for the combustion of soot in NO/O2 stream, and using a pre-catalyst bed that promotes the oxidation of NO to NO2. The La2O3 has a capacity to interact with the NOx much higher than that of CeO2, and therefore is more likely that the NOx remain adsorbed on the surface instead of reacting with soot, when lanthanum supported catalysts are used. La2O3 supported catalysts were studied in relation to its capacity as NOx traps. It was shown that potassium enhances the adsorption capacity, but also the stability of the adsorbed species. In contrast, the noble metals promote the decomposition of these species, but when combined with potassium, this effect is less noticeable. Although the decomposition in an inert atmosphere of nitrate species was more favored by the Rh catalyst, the Pt,K/La2O3 catalyst showed higher efficiency for the reduction of adsorbed NOx in H2 stream.

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Universidad Nacional del Litoral

Resumen:

En la actualidad es intensa la labor científica por la búsqueda de fuentes alternativas de energía, pero hasta el momento siguen siendo los combustibles fósiles la principal opción para generar potencia. En condiciones de combustión pobre (alta relación aire/combustible) las plantas de energía de gas natural de pequeño tamaño o los motores de combustión tienen bajo consumo de combustible logrando menos costos adicionales, sin embargo, el tratamiento de los óxidos de nitrógeno emitidos en estos casos es un problema que aún no está totalmente resuelto. Especialmente porque los métodos comerciales actuales no son del todo efectivos, es el caso de los catalizadores de tres vías y del uso de amoníaco que no resulta práctico para la combustión a pequeña escala debido a su toxicidad. En este sentido, la propuesta de reducir los óxidos de nitrógeno con diferentes tipos de hidrocarburos sobre catalizadores zeolíticos o a base de óxidos ha dado resultados prometedores. En esta Tesis se proponen diferentes catalizadores en base a zeolitas a las que se le incorporaron metales activos para reducir catalíticamente estos óxidos con metano en presencia de exceso de oxígeno. También se estudia el mecanismo de la reacción y el rol de las especies superficiales mediante el uso de diversas técnicas de caracterización, incluidas experiencias in situ. La estabilidad hidrotérmica de los sistemas zeolíticos es un aspecto que también se contempla en esta Tesis. Los sólidos se evaluaron durante 25 horas en corriente reaccionante con alto contenido de agua y elevada velocidad espacial.

At present is intense the scientific work by finding alternative sources of energy, but so far fossil fuels are still the main option for generating power. In poor combustion conditions (high air / fuel ratio) power plants natural gas-fired or small combustion engines have low fuel consumption achieving less additional costs, however, the treatment of nitrogen oxides emitted in these cases is a problem that is not yet fully resolved. Especially because the current commercial methods are not entirely effective, it is the case of three-way catalysts and the use of ammonia. The latter is not practical for small-scale combustion due to its toxicity. In this regard, the proposal to reduce nitrogen oxides with different types of hydrocarbons over zeolitic or based on oxides catalysts has shown promising results. This thesis propose various based on zeolites catalysts with catalytically active metals to reduce these oxides with methane in the presence of oxygen excess. Also studied the mechanism of reaction and the role of surface species using various characterization techniques including in situ experiences. The hydrothermal stability of zeolite systems is an area that is also considered in this thesis. The solids were evaluated for 25 hours at reaction stream with high water content and high space velocity.

Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnología

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Resumen:

Afiliación de los autores: Sanguineti, Pamela Beatriz. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.

Se estudió el efecto del Ga2O3 (galia) como promotor, del ZrO2 (circonia) como soporte y de las interacciones Cu-Ga2O3 y Cu-ZrO2, en el desempeño catalítico de catalizadores de cobre soportado en la reacción de síntesis de metanol, a partir de mezclas ricas en dióxido de carbono, para su empleo en ‘módulos de captura de CO2’ con reciclo de no condensables. Se encontró que, del conjunto de catalizadores binarios y ternarios evaluados, los catalizadores más activos, selectivos y estables fueron aquellos en los que la galia se adicionó al precursor Cu/ZrO2 secado y calcinado, habiéndose incorporado el metal por intercambio iónico (Ga2O3/IE Cu/ZrO2). Además, se halló que los catalizadores con Ga2O3 en su composición, ya sea como promotor o soporte, fueron los más estables. La caracterización de los catalizadores más representativos, en cuanto a las diferencias catalíticas observadas, demostró que la estabilidad catalítica de los catalizadores con Ga2O3 se hallaba asociada a la presencia de porcentajes apreciables de Cu+ frente a Cu0 sobre los catalizadores pre-reducidos con H2, según lo hallado mediante la quimisorción reactiva de CO seguida por espectroscopia infrarroja (IR) in-situ. Las actividades ‘iniciales’ a metanol junto con los resultados de concentración superficial de cobre y el porcentaje de Cu0 (estimados a partir de las dispersiones de cobre medidas con N2O y de la adsorción de CO con IR, respectivamente), permitieron postular que es necesario alcanzar un dado ensamble de átomos de Cu0 superficiales para conformar el sitio catalíticamente activo en la síntesis de metanol.

It was studied the effect of Ga2O3 (gallia) as promoter, of ZrO2 (zirconia) as support and of the Cu-Ga2O3 and Cu-ZrO2 interactions, in the catalytic performance of supported copper catalysts in the reaction of methanol synthesis, from mixtures rich in carbon dioxide, to their use in `capture modules of CO2´ with recycle of non- condensable. It was found that from the set of binary and ternary catalysts evaluated, the most active, selective and stable catalysts were those in which the gallia was added onto the precursor Cu/ZrO2 dried and calcined, has been incorporated the metal by ion exchange (Ga2O3/IE Cu/ZrO2). Also, it was found that catalysts with Ga2O3 in their compositions, either as promoter or support, were the most stable. The characterization of the most representative catalysts, as to the observed catalytic differences, showed that the catalytic stability of the catalysts with Ga2O3 was associated with the presence of appreciable percentage of Cu+ versus Cu0 over the H2 pre-reduced catalysts as found by the reactive chemisorption of CO followed by in-situ infrared spectroscopy (IR). The initial activities to methanol together with the results of surface concentration of copper and the percentage of Cu0 (estimated from the copper dispersion measures with N2O and the adsorption of CO with IR, respectively) allowed to postulate that it is necessary to reach a given assembly of Cu0 surface atoms to form the catalytically active site in the methanol synthesis.

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica

Resumen:

Afiliación de los autores: Vecchietti, María Julia. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Argentina.

Se estudió la reacción de desplazamiento de gas de agua (WGS) sobre un conjunto de catalizadores de Au(2% p/p) y de Pt(1% p/p) soportados sobre óxido de cerio, galio y óxidos mixtos de cerio-galio (CeGaOx). La evaluación del comportamiento redox de los soportes mostró que el dopaje con Ga incrementa notoriamente la reducibilidad con respecto a la ceria pura, propiedad que se mantine con el agregado del metal noble. El empleo de microscopía electrónica mostró que tanto los catalizadores de Au como de Pt presentan dispersiones elevadas, superiores al 60 y 90 %, respectivamente. Los catalizadores basados en Au fueron notablemente más activos para la reacción de WGS que los de Pt a temperaturas menores a 573K y, en ambos casos, se observó una disminución de la actividad catalítica al incorporar Ga al soporte. Estudios isotérmicos de oxidación con agua a 523 K sobre los catalizadores de Au y Pt previamente reducidos, empleando espectroscopia infrarroja por reflectancia difusa (DRIFT), espectrometría de masa y difracción de rayos X resuelta en el tiempo, sugieren que la reoxidación de los soportes por parte del agua no es la etapa limitante de la reacción de WGS. En base a una serie de estudios in situ y operando empleando espectroscopia infrarroja en modo transmitancia y DRIFT se postuló un mecanismo de reacción unificado del tipo asociativo donde las especies formiato monodentado son los intermediaros claves, y se sugiere que la deshidrogenación de estas especies es la etapa determinante de la velocidad de reacción. Dicho mecanismo ha permitido explicar las diferencias encontradas entre la actividad catalítica de los catalizadores de Au y Pt, y los de ceria y CeGaOx.

The water gas shift reaction (WGS) was studied over a set of Au (2% w/w) and Pt (1% w/w) catalysts supported over cerium, gallium and cerium- gallium mixed oxides (CeGaOx). The evaluation of the redox behavior of the supports showed that doping with Ga increases notoriously the reducibility with respect to pure ceria, property that is maintained with the addition of the noble metal. Electron microscopy showed that both Au and Pt catalysts present high metal dispersions, above 60 and 90%, respectively. Au-based catalysts were significantly more active than Pt catalyst for the WGS reaction at temperatures below 573K and, in both cases, a decrease in the catalytic activity was observed with the incorporation of Ga to the support. Isothermal oxidation studies by water at 523 K on Au and Pt catalysts previously reduced, by means of diffuse reflectance infrared spectroscopy (DRIFT), mass spectrometry and time resolved X-ray diffraction suggest that reoxidation of the supports by water is not the rate-limiting step in the WGS reaction. Based on a series of in situ and operando studies using infrared spectroscopy in transmittance and DRIFT mode, a unified associative reaction mechanism was postulated, where monodentate formate species are the key intermediaries, and it is suggested that the dehydrogenation of these species is the rate determining step of the reaction. This mechanism has allowed to explain the differences found between the catalytic activity of Au and Pt catalysts, and between ceria and CeGaOx.

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica

Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva

Ministerio de Asuntos Extranjeros

Ministerio de Educación Nacional e Investigación

Unión Europea

Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica

Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo

Resumen:

La importancia de la eliminación de compuestos orgánicos volátiles en efluentes industriales se debe a que éstos son responsables de la degradación ambiental. La oxidación catalítica es utilizada para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos y líquidos. Este método es uno de los más eficientes, ya que se utilizan bajas temperaturas, con el consecuente ahorro energético y reducción de costos. La eliminación de contaminantes orgánicos en fase gas implementando procesos catalíticos es una línea de trabajo que busca cubrir la falta de investigaciones en nuestro país. La clave para el buen diseño del catalizador es que promueva eficiente y selectivamente la etapa limitante de la reacción. Simultaneamente se desea incrementar la estabilidad de los catalizadores para aumentar su vida útil y hacer posible la reutilización. Una alternativa factible es la incorporación de materiales reducibles a catalizadores de platino, utilizados en la actualidad, que incrementen la reducibilidad del soporte y promuevan la oxidación total de los hidrocarburos. Para el estudio de esta reacción se seleccionaron cuatro hidrocarburos: propano, propileno, benceno y metano. Paralelamente fueron seleccionados diferentes sistemas catalíticos de platino soportado en materiales reducibles tales como: vanadia/titania, vanadia/alúmina, ceria/alúmina con diferentes porcentajes de vanadia y ceria, utilizando también ceria y titania como soportes simples. En primera instancia, cada uno de estos soportes fueron preparados y caracterizados y luego fueron evaluados en actividad catalítica. Los resultados de actividad catalítica dependieron del tipo de sistema catalítico y de las condiciones de reacción.

The importance of elimination of volatile organic compounds present in industrial gaseous effluents is that they are responsible for environmental degradation. It is the best way to remove pollutants at very low concentrations, since that allows combustion at lower temperatures, with consequent energy saving. The removal of organic pollutants in the gas phase is a line of research aims at covering the lack of research in our country concerning the use of catalytic processes as efficient alternative technology to remedy the air pollution caused by chemical processes. The key to designing a good catalyst is that it promotes efficient and selectively limiting step of the reaction. Simultaneously aims at increasing the stability of the catalysts, since this depends on the useful life and possible reuse. On the basis of previous experience, seeks to advance the study of Pt catalysts, trying to improve the activity of the same through the modification of the substrate use reducible supports. A feasible alternative is the incorporation of agents that increase the reducibility of the support and thus promote the complete oxidation of hydrocarbons. The compounds tested were: Propane, Propylene, Benzene and Methane. Parallel to this, we selected different catalytic systems of Pt supported on reducible materials such as: Vanadia/Titania, Vanadia/Alumina, Ceria/Alumina with different Vanadia, Ceria loading and Titania and Ceria us single oxides. In first instance, each support and catalyst were prepared and characterized and then tested in catalytic activity. The activity on different systems was depending on hydrocarbon and reaction conditions.

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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Universidad Nacional del Litoral

Resumen:

Los reactores catalíticos de lecho fijo presentan desventajas operativas como distribución de flujo deficiente y perfiles de temperatura no homogéneos. Por ello, la comunidad científica invierte esfuerzos en el estudio de catalizadores estructurados. En este contexto, se planteó como objetivo el desarrollo de catalizadores estructurados sobre diferentes sustratos para oxidación de monóxido de carbono y deshidrogenación oxidativa de etano. Previamente a la deposición de un catalizador sobre un sustrato, es necesario optimizar las condiciones superficiales y encontrar una formulación en polvo adecuada. La aplicación de tratamientos térmicos a sustratos metálicos generó un sistema apropiado para la deposición de un cubrimiento catalítico, con un balance adecuado entre adherencia y rugosidad superficial. Luego se depositó una película de alúmina y, con el agregado de platino, se logró un sistema activo para la oxidación de monóxido de carbono. Posteriormente se evaluaron sólidos basados en óxido de níquel sobre alúmina. El níquel resultó un componente promisorio para producir etileno a partir de etano. El agregado de cobalto como promotor aumentó la productividad de etileno mientras que el vanadio resultó perjudicial. La incorporación de cerio incrementó significativamente la producción y condujo a una disminución en la temperatura de operación. Finalmente se desarrollaron catalizadores estructurados mediante la deposición de las formulaciones seleccionadas en espumas de acero inoxidable y alfa-alúmina y en papeles cerámicos. El rendimiento de estos sistemas, aplicados a la deshidrogenación oxidativa de etano, fue afectado por el nivel de conversión, la distribución de las fases y la presencia de otros componentes en el cubrimiento.

Fixed-bed catalytic reactors present operational disadvantages such as poor flow distribution and inhomogeneous temperature profiles. Therefore, efforts have been focused on the study of structured catalysts. In this vein, the main goal of this thesis was the development of structured catalysts with different substrates for two reaction tests: oxidation of carbon monoxide and oxidative dehydrogenation of ethane. Prior to the deposition of a catalytic formulation onto a substrate, it is necessary to optimize the surface conditions and find a suitable powder catalyst. The application of thermal treatments to the metal substrates employed generated an appropriate environment for the deposition of a catalytic coating, with an adequate balance between adhesion and surface roughness. Then, an alumina film was deposited and, after the addition of platinum, an active system for the carbon monoxide oxidation was obtained. Later, powder solids based on alumina-supported nickel oxide were evaluated. Nickel was a promising component for the production of ethylene from ethane. The addition of cobalt as a promoter increased the productivity of ethylene whereas vanadium decreased it. The incorporation of cerium significantly increased production and led to a decrease in operating temperatures. Finally, structured catalysts were prepared by means of the deposition of the selected powder formulations onto stainless steel and alpha-alumina foams and also on ceramic papers. The performance of these systems, which were applied to the oxidative dehydrogenation of ethane, was affected by conversion level, active phase distribution and the presence of foreign components in the coating.

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Universidad Nacional del Litoral

Resumen:

En esta tesis doctoral se estudió la reacción de oxidación preferencial de CO como una etapa de purificación en el proceso de producción de hidrógeno de alta pureza. Para el estudio de dicha reacción se analizaron distintos tipo de catalizadores sintetizados mediante diferentes métodos. El objetivo fue el de combinar un elemento activo con buena capacidad redox a bajas temperaturas, con un soporte estable. En primer lugar se prepararon catalizadores Co/ZrO2 y luego se cambió el soporte utilizando CeO2. Posteriormente se agregó Mn como promotor a Co-CeO2 lográndose incrementar la ventana de temperatura de máxima conversión de CO. Finalmente se estudiaron catalizadores Pt-Cu/Al2O3, los cuales mostraron conversiones de CO elevadas y a menores temperaturas que los anteriores. Estos sistemas catalíticos preparados en polvo luego fueron soportados en monolitos cerámicos de cordierita. Estas estructuras permiten mejorar el contacto entre reactivos gaseosos y catalizador, además de reducir considerablemente la pérdida de carga. En general, aunque los resultados catalíticos obtenidos con estos catalizadores fueron muy buenos, no lograron superar a los alcanzados con los catalizadores en polvo. Además, los catalizadores fueron caracterizados mediante diversas técnicas (DRX, TPR, Isotermas de adsorción), espectroscopias (Laser-Raman, XPS y UV-vis Reflectancia difusa), absorción de Rayos X (XANES, EXAFS) y SEM. El análisis conjunto de los resultados catalíticos y los provenientes de las caracterizaciones indicó que en los catalizadores de cobalto soportado la especie activa para la reacción era la espinela Co3O4, mientras que en los PtCu/Al2O3 se halló un efecto sinérgico entre Pt y Cu.

The preferential CO oxidation reaction was studied in this thesis as a step in the production of high purity hydrogen. Several kinds of catalysts were analyzed for studying this reaction. The main goal was to combine an active and reducible element with a stable support. Firstly, Co-ZrO2 catalysts were prepared, then CeO2 was used as a support. Later, Mn as a promoter was added to Co-CeO2 systems. At this point, a broader temperature window of maximum CO conversion was reached. Finally PtCu-Al2O3 catalysts were studied. These catalysts showed higher CO conversions than other systems and at lower temperature. All these powder catalyst were then prepared on cordierite monoliths. These structures improve the contact between the gas reactants and the catalysts and they also reduce the drop pressure. Despite the good results obtained with catalytic structured catalysts, they were no better than powder-catalysts results. Moreover, all catalysts were characterized by several techniques (XRD, TPR, Adsorption Isotherms), spectroscopic techniques (Laser Raman, XPS, UV-vis), X Rays absorption (XANES, EXAFS) and SEM. Catalytic and characterization results indicated that the active species for COPrOx reaction was Co3O4 in supported Co catalysts. A synergetic PtCu effect was also found.

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