Funcionalización de un composito de SiO2-C para su utilización como soporte catalítico

Abstract

En el presente trabajo se estudió el proceso de funcionalización de un composito mesoporoso de SiO2-C utilizando ácido nítrico como agente oxidante y diferentes condiciones de temperatura (80-100°C),concentración de ácido (30-90% p/p) y tiempo de funcionalización (2-6 h). Aumentar la acidez superficial resulta de interés cuando los materiales se utilizan como soportes catalíticos. Aumentar los sitios activos por la presencia de grupos oxigenados favorece la interacción del precursor metálico y el soporte, y son claves en el diseño de catalizadores bifuncionales. Los resultados muestran que condiciones de 100°C,con una concentración 60% en peso de ácido y un tiempo de 2 h, provocan una pérdida significativa de la superficie específica debido a la gasificación del carbón y colapso de microporos. Se determinó que el tratamiento de funcionalización del composito sílice-carbón a 80°C durante 2 h utilizando una solución de HNO3 al 60% en peso, resulta efectivo para proporcionar mayor acidez superficial sin pérdida de superficie específica y con grupos oxigenados superficiales que otorgan acidez tipo Lewis.

In the present contribution the functionalization of a mesoporous SiO2-C composite was studied. Nitric acid was used as an oxidizing agent and different conditions of temperature (80-100ºC), acid concentration (30-90% w/w) and functionalization time (2-6 h) were studied. It is interesting to increase the surface acidity when the materials are used as catalytic supports. Increasing the active sites by the presence of oxygenated groups favors the interaction of the metal precursor and the support and therefore is key factor in the design of bifunctional catalysts. Results show that severe conditions at 100°C employing 60 %wt. of nitric acid during 2 h promote a significant decrease in specific surface area of the material due to an excessive gasification of the support that leads to a collapse in its microporous structure. It was determined that the functionalization treatment of the silica-carbon composite at 80°C for 2 h using a solution of 60 %wt. of nitric acid is effective to provide higher surface acidity without loss of specific surface area and with surface oxygenating groups generating Lewis acidity.