Publicación en colaboración entre investigadores del INTEQUI y de la Universidad de Cádiz

Integrantes del Área de Catálisis del Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI), en colaboración con investigadores del Instituto de Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT), de la Universidad de Cádiz, España, publican artículo científico en la  revista internacional "Inorganics ", Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI).

El trabajo tiene como título  “Nociones sobre la contribución de los soportes activos de ceria en los catalizadores basados en Pt: Efecto del dopaje (Zr; Pr; Tb) en las propiedades catalíticas para la oxidación selectiva de glicerol”. Sus autores son Matías G. Rinaudo, Luis E. Cadús y María R. Morales (INTEQUI); y María del Pilar Yeste, Hilario Vidal y José M. Gatica (IMEYMAT).

Resumen de divulgación

El presente artículo muestra como la simple modificación de un soporte activo, como el óxido de cerio, mediante distintos elementos dopantes (Zr; Pr y Yb) es capaz de mejorar la actividad catalítica durante la oxidación selectiva de glicerol, evitando métodos de síntesis engorrosos y/o tratamientos de activación de los catalizadores.

Resumen científico

¿Cuán importante es el soporte durante el diseño racional de un catalizador? En este trabajo, se utilizó ceria dopada (Zr; Pr y Tb) como soporte activo para sintetizar catalizadores de Pt (0,5 %p/p) empleados en la oxidación selectiva de glicerol.

La extensa caracterización de los sistemas catalíticos obtenidos mostró que la naturaleza de los elementos dopantes se tradujo en distintas propiedades fisicoquímicas. La presencia de Pr+3 y Tb3+ en la superficie no solo incrementó las vacancias de oxígeno, sino también la movilidad electrónica, modificando el estado de oxidación de las partículas de platino. Además, fueron afectadas las propiedades redox, logrando una íntima interacción entre el soporte y las partículas metálicas, incluso en la forma de soluciones sólidas del tipo Pt-O-Pr(Tb).

Adicionalmente, la combinación entre la dispersión de partículas de tamaño medio, la fuerte interacción metal-soporte y la sinergia entre la cantidad de vacancias de oxígeno y Pt0, observada en el catalizador Pt/CeTb, resultó en un elevado valor de frecuencia turnover (TOF) y a un incremento en la selectividad hacia ácido glicérico para este catalizador.

Por ello, el presente estudio revela como una simple modificación estructural de soportes activos, como el óxido de cerio, a través del dopaje con elementos es capaz de mejorar el desempeño catalítico durante la oxidación selectiva de glicerol, evitando métodos de síntesis engorrosos y tratamientos de activación de los catalizadores.