Fe/SBA-15 modificado con Titania y alúmina en la reacción de Oxidación Catalítica Vía Húmeda del Fenol

Abstract

En este trabajo se reportan las propiedades Fisicoquímicas del Hierro (Fe) soportado en un material mesoporoso ordenado tipo SBA-15; el soporte se modificó con TiO2 (1, 3, y 5 % en peso) y Al2O3 (5, 10, y 20 % en peso). La incorporación de Fe a los soportes SBA-15 y SBA 15 modificado con Titania y Alúmina se realizó por impregnación a volumen de poro (post síntesis). Se adicionaron las cantidades de cloruro férrico (FeCl3) necesarias para lograr los porcentajes deseados de Fe (5, 10 y 20 % peso). El catalizador Fe/SBA-15 con 10 % de contenido metálico se calcinó en aire a 750 °C y los catalizadores 5 y 20 % se calcinaron en aire y se redujeron con Hidrógeno. La estructura cristalina fue analizada por Difracción de Rayos X (DRX´s) a alto y bajo ángulo; y la morfología de los catalizadores por Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) con EDS y Microscopia Electrónica de Transmisión a Alta Resolución (HRTEM, por sus siglas en inglés). Las áreas superficiales específicas de las muestras se evaluaron por Fisisorción de Nitrógeno (N2), las isotermas de adsorción-desorción de Nitrógeno usando el método BET (Brunauer, Emmett y Teller) y el diámetro de poro por el método BJH (Barret, Joyner y Halenda). El grado de coordinación de las especies de Titania y Alúmina se caracterizó por Espectrofotometría UV-Vis. La concentración del metal depositado sobre el soporte se analizó por Espectroscopia de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP OES, por sus siglas en inglés). Los materiales fueron evaluados en la reacción de Oxidación Catalítica Vía Húmeda (OCVH) del Fenol. Los resultados muestran textura, estructura y morfología acorde a lo reportado en la literatura especializada; el catalizador que presentó mejor resultado en cuanto a la actividad catalítica fue el Fe (20 %)/SBA-15 con un 60 % de degradación.