Desarrollo de catalizadores basados en filosilicatos de cobre para la de producción de metanol a partir de CO2.

Abstract

[ES] El estudio se enfoca en desarrollar catalizadores basados en filosilicatos de cobre para lograr una producción sostenible de metanol a partir de CO2, abordando desafíos ambientales y climáticos. La investigación busca mejorar la eficiencia y selectividad del proceso de hidrogenación de CO2 a metanol, usando catalizadores a base de cobre, para estabilizar especies de Cu+ que se han propuesto como centros activos principales en esta reacción. Se estudiará además la adición de promotores como galio y cerio con el fin de optimizar la actividad y selectividad del catalizador. Los objetivos específicos del trabajo incluyen la síntesis de catalizadores, identificación de la naturaleza de las especies de cobre estabilizadas, estudio del efecto de promotores y finalmente establecer la relación entre estructuras y su actividad. La metodología implica la síntesis de filosilicatos de cobre, la posterior impregnación de promotores, caracterización de los materiales a través de diversas técnicas, estudios espectroscópicos operando, y estudios catalíticos. Como resultado de este trabajo se espera poder establecer los parámetros óptimos de operación para garantizar el máximo rendimiento a metanol e identificar los requerimientos estructurales que determinan la actividad, selectividad y estabilidad de la superficie catalítica.

[EN]The study focuses on developing copper phyllosilicate-based catalysts to achieve sustainable methanol production from CO2, addressing environmental and climate challenges. The research aims to improve the efficiency and selectivity of the CO2 to methanol hydrogenation process, using copper-based catalysts, to stabilise Cu+ species that have been proposed as the main active centres in this reaction. The addition of promoters such as gallium and cerium will also be studied in order to optimise the activity and selectivity of the catalyst. The specific objectives of the work include the synthesis of catalysts, identification of the nature of the stabilised copper species, study of the effect of promoters and finally establish the relationship between structures and their activity. The methodology involves the synthesis of copper phyllosilicates, the subsequent impregnation of promoters, characterisation of the materials through various techniques, operating spectroscopic studies, and catalytic studies. As a result of this work, it is expected to be able to establish the optimal operating parameters to guarantee maximum methanol yield and to identify the structural requirements that determine the activity, selectivity and stability of the catalytic surface.