Estudio de sistema Pt/Zeolita+Alúmina en las reacciones de reformación de gasolinas - Ramírez Amador, Sergio (Universidad Autónoma Metropolitana, 2000)
El estudio de los materiales ácidos y sus aplicaciones es de gran importancia actualmente en la ciencia de materiales. El control de la acidez como un paso importante para moldear la actividad, selectividad de estos materiales es una de las etapas más discutidas. Entre los materiales más estudiados en la actualidad se destaca la zeolita beta, debido principalmente a su tamaño grande de poro y a la amplia variedad de relaciones de silicio y aluminio en las que puede ser sintetizada. En la primera parte de este trabajo se estudiaron las propiedades Bcidas de la zeolita beta ácida e intercambiada con cationes de cesio y litio utilizando para ello tBcnicas de caracterización como: Difracci6n de rayos X, FTlR de la adsorci6n de piridina, 27AI-MAS-NMR, 133Cs, 6Li MAS-NMR, TPD-NH3, área específica y volumen de poro así como la reacción de deshidratacidn de 2-propanol. Mediante el intercambio iónico de los cationes de litio y cesio fue posible controlar el número de sitios ácidos así como el tipo de ellos (Bronsted y Lewis) considerando las propiedades particulares de cada catión. Los patrones de difracción de rayos X y los resultados de 27AI MAS-NMR nos llevaron a concluir que no existe una modificacibn importante de la estructura cristalina de la zeolita por efecto de los procesos de intercambio. La preparación de catalizadores de platino soportado en zeolita se inició una vez que concluyó el diseño del soporte. Fue posible preparar catalizadores de platino altamente disperso en soportes de zeolita beta de acidez controlada. A pesar de que no existe una correlación clara entre la dispersión de platino y el contenido de cationes, se encontró que el platino se dispersa mejor cuando se aiiade a la zeolita previamente intercambiada. Las muestras que contienen cesio presentan el menor número de sitios ácidos, este valor no se altera por la adición de platino mientras que en las muestras con litio sí.; El cesio y el litio provocan diferentes comportamientos del platino ya que, los resultados de FTlR de la adsorción de CO muestran que hay una transferencia electrónica del soporte al platino y que Bsta es función del carácter básico del cati6n intercambiado en la zeolita. Finalmente, no existe modificación de la estructura de la zeolita debido a su incorporación al soporte de gama alúmina, las propiedades Bcidas de estos catalizadores corresponden a los de ésta última. Con relación a los resultados de actividad catalítica en la reacci6n de conversi6n de n-heptano, se encontró que la adición de cationes al platino soportado en zeolita beta provoca una disminución muy importante de su actividad. Los catalizadores preparados con zeolita beta en comparación con el soportado en gama alúmina son más activos, tienen mayor selectividad hacia la isomerización y menor hacia los aromáticos y poseen una mejor estabilidad. La selectividad de los catalizadores de zeolita beta + cationes + gama alúmina + platino no se modifica con la desactivaci6n. El efecto de los cationes en la actividad es el mismo ya sea que la zeolita este soportada en gama alúmina o no. A pesar de las bajas concentraciones de zeolita y de los cationes intercambiados, existe un efecto importante en la sene Pt/zeolita beta +catión + alúmina. Se recomienda estudiar con mayor profundidad estos efectos. La distribución de componentes de los productos de desintegración no corresponde a mecanismos bifuncionales clásicos ni de dimerización, es resultado de complejos mecanismos de reacción. Los sistemas estudiados muestran propiedades interesantes para su aplicación en el proceso de reformación catalítica, pero será necesario establecer un programa de escalamiento para su evaluación en sistemas de reacci6n más complejos.