Oxidación Catalítica Selectiva de Sulfuro de Hidrógeno a Azufre Elemental Sobre Catalizadores Basados en Bronces de Óxidos Mixtos Metálicos

Abstract

[ES] La línea de investigación en la que se encuadra el trabajo realizado en el grupo del ITQ, es el desarrollo de nuevos materiales para ser empleados como catalizadores en procesos de eliminación oxidativa de compuestos no deseados. Para ello se optimizan tanto la composición de los materiales, como las estructuras cristalinas de los catalizadores para poder mejorar las propiedades catalíticas en el proceso deseado. Los precursores de los catalizadores se preparan por síntesis hidrotermal, que son finalmente tratados térmicamente para obtener los catalizadores finales. Para llevar a cabo la síntesis hidrotermal se emplean disoluciones acuosas de un heteropoliácidos de wolframio y sales de vanadio y niobio. Como compuestos de wolframio se han empleado heteropoli-wolframatos tipo Keggin (PW12O40)-3, denominados como (HPW12, NaPW12 o NH4PW12. Además, se emplearan heteropoli-wolframatos lacunarios del tipo Keggin, tales como [M4(H2O)2(PW9O34)2]-10, con M (II) = Co, Cu, Mn, que denominamos como (PWM), así como los correspondientes derivados amónico y sódicos, Na8H(PW9O34) y (NH4)xH(PW9O34), los cuales se han denominado como NaPW9 o NH4PW9. A partir de estos heteropoli-wolframatos se han sintetizado materiales modificados con niobio y vanadio, dando lugar a la formación de bronces de óxidos mixtos metálicos del tipo AxPWV0,2NbOx (A= Na o NH4) y (KNaM)xP0,11WV0,2NbOx. Estos bronces de óxidos mixtos tri- y tetrametálicos así como las sales heteropoli-wolframatos lacunarios tipo Keggin empleadas en la síntesis hidrotermal, se han caracterizado y se han evaluado sus propiedades catalíticas en la oxidación catalítica selectiva de sulfuro de hidrógeno a azufre elemental. Los resultados catalíticos indican que los bronces de óxidos mixtos metálicos, del tipo (NH4)x/(Na)xPWV0,2NbOx y (KNaM)xP0,11WV0,2NbOx, presentan unas propiedades catalíticas muy superiores (en términos de actividad catalítica y de selectividad a azufre) que las observadas para las sales de los heteropoliwolframatos, siendo estas propiedades catalíticas más destacada en el caso de los materiales mixtos preparados hidrotermalmente a partir de precursores de amonio del tipo (NH4)xH(PW9O34). Palabras claves: heteropolivolframatos; Bronces de óxidos mixtos metálicos; oxidación selectiva; bronces tetragonales (TTB); sulfuro de hidrógeno.