Biblioteca CICESE

30931

Bedoya Cardona, Juan Camilo

La síntesis controlada de nanomateriales porosos para obtener dimetil éter (DME) a partir de metanol es crucial para desarrollar combustibles alternativos limpios. En este orden de ideas, se sintetizaron nanoesferas porosas tipo Al-MCM-41 con diámetros entre 35 y 90 nm para la deshidratación catalítica de metanol (MTD por sus siglas en inglés) de manera eficiente. Las condiciones de síntesis se modifican variando la relación molar de NaOH/TEOS en un intervalo de 0.2 a 0.5 con el fin de reducir el diámetro de las nanoesferas. Posteriormente se impregnó óxido de cobre (Cu2O) sobre la superficie del material entre 1 y 6% en peso. Estas nanoesferas fueron caracterizadas por difracción de rayos X, análisis termogravimétrico, microscopía electrónica de transmisión, fisisorción de N2, espectroscopia de dispersión de energía de rayos X y espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X. A través de los análisis de DRX se confirma el arreglo hexagonal de la fase MCM-41 y los resultados de TEM mostraron que las nanoestructuras obtenidas tenían diferentes diámetros en función de la relación NaOH/TEOS mencionada, para una morfología esférica. Se demostró que las propiedades texturales del material son proporcionales al diámetro de las nanoesferas y al contenido de Cu impregnado. Por su parte la composición química confirma una relación Si/Al cercana al valor nominal (Si/Al=10) y una impregnación efectiva del Cu en el porcentaje deseado. Todos los catalizadores alcanzaron el 100% de selectividad hacia los productos de la deshidratación de metanol. El mejor catalizador sin presencia de Cu es el material tipo Al-MCM-41_0.2, que muestra un rendimiento del 35.5% a 250 °C y del 78.8% a 300 °C. Además, este catalizador obtuvo una gran estabilidad durante 48 h a 300 °C disminuyendo su rendimiento solo en un 18%. Por su parte, el mejor catalizador con contenido de Cu es el material tipo Al-MCM-41_0.2 Cu (1%) con un rendimiento del 56.4% a 250 °C y del 83.2% a 300 °C. Este catalizador muestra una gran estabilidad durante 48 h a 300 °C disminuyendo su rendimiento solo en un 14%. Los resultados obtenidos son importantes para diseñar y desarrollar sistemas catalíticos que involucren materiales de alta área superficial con la incorporación exitosa de aluminio y cobre en su estructura.

Tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Nanociencias

Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California

2018

xii, 105 hojas : ilustraciones

Olivas Sarabia Amelia; Luque Morales Priscy Alfredo; Tentori Santa Cruz Diana; Cota Araiza Leonel Susano

Nanociencias
Nanoesferas 
Nanosciences
nanospheres
Metanol

Miembros del Comité: Olivas Sarabia Amelia; Luque Morales Priscy Alfredo; Tentori Santa Cruz Diana; Cota Araiza Leonel Susano
Incluye anexos y referencias bibliográficas

Número de inventario	Volumen	Biblioteca	Ubicación	Estado	Nota
30931	--	CICESE	Colección de tesis	Disponible

Bedoya Cardona, J. C. 2018.Actividad catalítica de nanomateriales mesoporosos en la deshidratación de metanol para producción de dimetil éter (DME). Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. xii, 105 hojas.