Hidrodecloración catalítica de percloroetileno en fase líquida

Abstract

RESUMEN: Se comparó la reactividad del hidrógeno puro, el isopropanol y el ácido fórmico como agentes reductores en la hidrodecloración catalítica de percloroetileno en fase líquida con 0,8% Pd/TiO2 sol-gel bajo condiciones de reacción moderadas. Además, se estudió el efecto de la cantidad de agua y de hidróxido de sodio adicionados a la mezcla de reacción. Los catalizadores frescos y usados se caracterizaron por espectroscopía de absorción atómica (AAS), quimisorción de H2, adsorción-desorción de N2, difracción de rayos X (DRX), reducción con hidrógeno a temperatura programada (TPR-H2), análisis termogravimétrico (TGA-DTG), espectroscopía de reflactancia difusa UV-Vis (UV-Vis DRS), desorción de NH3 a temperatura programada (TPD-NH3) y microscopía de transmisión electrónica (TEM). Los mejores resultados de HDC se obtuvieron con hidrógeno e isopropanol como agentes reductores. La adición de NaOH aumenta significativamente la conversión del PCE con los tres agentes reductores; no obstante, es importante optimizar la cantidad que se debe adicionar, ya que un exceso afecta negativamente la reacción de HDC. Los resultados de la caracterización realizada a los catalizadores frescos y usados revela ciertos cambios como: disminución del área superficial, incremento de la acidez superficial, disminución de la dispersión y aumento en el tamaño de las partículas de paladio. Sin embargo, algunas características como la carga de paladio, la estructura cristalina del soporte y los estados de oxidación del paladio no se modificaron.

ABSTARCT: The reactivity of pure hydrogen, isopropanol and formic acid as reducing agents was assessed for the liquid-phase perchloroethylene (PCE) hydrodechlorination (HDC) over 0.8% Pd/TiO2 sol-gel under mild reaction conditions. Additionally, the effect of the amount of water and sodium hydroxide added into the reaction mixture were studied. Fresh and used catalysts were characterized by AAS, H2-chemisorption, N2 adsorption-desorption, DRX, H2-TPR, TGA-DTG, UV-Vis DRS, NH3-TPD and TEM. Best results were obtained with hydrogen and isopropanol as reductants. The addition of NaOH significantly increases the conversion of PCE with the above reducing agents. However, an excess of NaOH negatively affects the HDC reaction. Characterization of fresh and used catalysts reveals certain changes, such as: surface area and Pd dispersion decrease, increased superficial acidity and Pd particle size. However, some characteristics like Pd loading, TiO2 crystalline structure and Pd oxidation state remained.