Título
Estudio fisicoquímico del catalizador tungstato de níquel para el control de la contaminación atmosférica de óxido nítrico y monóxido de carbono
Physicochemical study of nickel tungstate catalyst to control the atmospherical pollution of nitric oxide and carbon monoxide
Autor
Juan Manuel Quintana Melgoza
Colaborador
Miguel Avalos Borja (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Sintesis, Tungstato de niquel, Óxido de niquel, Tridxido de tungsteno, Caracterización estructural, Area superficial, Tamafio promedio de cristal, Reduccién catalitica, Óxido nitrico, Monóxido de carbono, Synthesis, Nickel tungstate, Nickel oxide, Tungsten trioxide, Structural characterization, Surface area, Average crystal size, Catalytic reduction, Nitric oxide, Carbon monoxide - (AUTOR) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) FÍSICA - (CTI) OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS - (CTI)
Resumen o descripción
Presentamos un estudio fisicoquímico del tungstato de níquel (NiWO4). En este trabajo se realiza la metodología de síntesis, la identificación estructural, la medición de área superficial, la medición de tamaño promedio de cristal y la actividad catalítica en la reacción modelo de conversión simultanea de óxido nítrico (NO) y monóxido de carbono (CO), ambos contaminantes mayoritarios de la atmósfera. La síntesis de NiWO4, se lleva a cabo mediante la reacción química de una mezcla estequiométrica de metatungstato de amonio octadeca hidratado [H26N6,O41,W12,.18H2,O] y nitrato de níquel hexahidratado [Ni(NO3)2,6H2,O] en un flujo de oxigeno de 20 mL/min dentro de un intervalo de 400 °C a 800 °C durante una hora de reacción. La composición elemental, la estructura morfológica y la identificación estructural de las partículas de NiWO4, NiO, y WO3, se obtienen por espectroscopia de dispersión de energía, microscopia electrónica de barrido y difracción de rayos-X. La identificación estructural de NiWO4, se efectúa por microscopia electrónica de transmisión de alta resolución. La reducción catalítica de NO con CO se realiza en el intervalo de (250 a 700) °C en un flujo de 60 mL/min. En otro experimento, la reacción catalítica se lleva a cabo dentro del intervalo de (25 a 400) °C con un flujo total de reactivos de 200 mL/min. En ambos casos, se utiliza la relación NO/CO= 1/5 sobre NiWO4, NiO, y WO3, respectivamente, para obtener dióxido de carbono (CO2,) y nitrógeno (N2,). Primer caso, la conversión de NO en 100 % se alcanza a 500 °C por NiWO4, a 575 °C por NiO, y para WO3, ocurre desactivación a 625 °C, Segundo caso, la conversión de NO en 100 % se alcanza a 400 °C por los tres catalizadores. Además, la reacci6n-se realiza en exceso de CO sobre los catalizadores a 450 °C variando la relación de reactivos NO/CO de 0.2 a 1.0 en un flujo de 60 mL/min, mostrando que el exceso de reductor favorece la conversión de NO por NiWO4, y WO3, pero no por NiO. En este estudio, también se muestran los resultados de los parámetros que determinan la actividad de los catalizadores, tales como: velocidad especifica de reacción, energía de activación, selectividad, área superficial y tamaño promedio de cristal.
In this work, we present a study of nickel tungstate (NiWO4,). The study is based on the synthesis, structural characterization, surface area, average crystal size and catalytic activity measurements. The catalytic activity was tested on a model reaction of simultaneous conversion of nitric oxide (NO) and carbon monoxide (CO), both great atmospherical pollutants. NiWO4, was synthesized from a stoichiometric mixture of ammonium metatungstate (H26,N6,O41W12,18H2,O)and nickel nitrate (Ni(NO3)2,6H2,O) followed by varying temperatura treatment from 400 °C to 800 °C using an oxygenflow of 20 mL/minfor 1 hour. Elemental composition, morphological structure and structural characterization of NiWO4, NiO, and WO3,particles were obtained by energy dispersive spectroscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Structural characterization of NiWO4, has been performed by high resolution transmission electron microscopy. Thecatalytic reduction of NO by CO took place in the temperature range (250 to 700)°C in a gas flow of 60 mL/min. The catalytic reaction was carried out at temperature (25 to 400) °C range at a gas flow of 200 mL/min. In both cases, we used the ratio NO/CO= 1/5 over NiWO4, NiO, and WO3, respectively to obtain carbon dioxide (CO2,) and nitrogen (N2,) products. For the first case, NO conversion was 100 % at 500 °C for NiWO4, at 575 °C for NiO, and for WO3,it was inhibited at 625 °C. For the second case, the NO conversion was 100 % at 400 °C “for all catalysts. Additionally, catalysts are tested at 450 °C varying the volume ratio of reactants NO/CO from 0.2 to 1.0 at a gas flow of 60 mL/min. These measurements indicated that the CO excess increase the NO conversion by NiWO4, and WO3, but not for NiO. In this study, we also present the results of parameters that determine the activity of catalysts, such as: specific rate of reaction, activation energy, selectivity, surface area and average crystal size.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2001
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Quintana Melgoza, J. M.2001.Estudio fisicoquímico del catalizador tungstato de níquel para el control de la contaminación atmosférica de óxido nítrico y monóxido de carbono.Tesis de Maestría en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.106 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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