Abstract Mesoporous silicate were synthesized by a not hydrothermal method and the acid sites were promote by adding zirconium and sulfate ions. The maximum acid strength of the mesoporous silicate was promoted by addition of zirconium during the synthesis process and sulfate ions was add by insipient impregnation, after the mesoporous silicate synthesis. The materials were characterized by TGA, XRD, FT-IR, BET, potentiometric titration with n-butylamine, SEM and TEM techniques. The catalytic activity of the materials was evaluated for the ethanol dehydratation. The zirconium atoms and sulfate ions incorporation had a favorable impact on the acid strength of sites going from -42 to 143 mV. The hexagonal arrangement mesoporous material is slightly affected, indicating that ZrO2 nano crystals are within the silicate matrix. At the same way affected the sulfate ions presence.

Resumen Los silicatos mesoporoso fueron sintetizados por un método no hidrotérmico y los sitios ácidos fueron promovidos por la adición de circonio e iones sulfato. La máxima fuerza ácida del silicato mesoporoso fue promovida por adición de circonio durante el proceso de síntesis del silicato y luego por impregnación insipiente con iones sulfatos, después de la obtención del silicato mesoporoso. Los materiales se caracterizaron por las técnicas TGA, DRX, FT-IR, BET, titulación potenciométrica con n-butilamina, SEM y TEM. La actividad catalítica se evaluó en la deshidratación de etanol. La presencia del óxido de circonio y iones sulfato tuvo un impacto favorablemente en la generación de la fuerza ácida de los sitios, pasando de -42 a 143 mV. El arreglo hexagonal del material mesoporoso es ligeramente afectado, indicando que cristales de ZrO2 están dentro de la matriz del silicato. También de la misma manera afectan la presencia de los iones sulfatos.

This work reports the synthesis of titanium oxide (TiO2) and sulfated titanium oxide (TiO2-SO4(2-)) obtained by thermal hydrolysis of titanium tetrachloride. Titanium hydroxide synthesized by this method was impregnated with a 1 N H2SO4 solution, to give amounts of sulfate ions (SO4(2-)) of 3 and 7 wt%. The synthesized samples were dried at 120 °C during 24 h and then calcined for 3 h at 400 °C. Thermal analyses, X-ray diffraction, nitrogen physisorption, infrared spectroscopy, potentiometric titration with n-butylamine, U.V.-visible diffuse reflectance spectroscopy and scanning electron microscopy were used to characterize the materials. The results of physicochemical characterization revealed that a mixture of crystalline structures, anatase, brookite and rutile developed in the titanium oxide, stabilizing the anatase structure in the sulfated titanium oxides, and coexisting with a small amount of brookite structure. The synthesized mesoporous materials developed specific surface areas between 62 and 70 m² g-1, without detecting an important influence of sulfation on this parameter. The presence of sulfate ions improved the acidity of titanium oxide and modified the characteristics of light absorption in the 425-600 nm region, which suggests the possibility of using these materials in reactions assisted by visible light.

Abstract In this work was conducted the decomposition reaction of 2-propanol to obtain propylene using phosphated zirconia as catalyst. The synthesis of Zr(OH)4 was carried out by the sol-gel method. The materials were modified with phosphoric acid and calcined at 400°C. Characterization tests included X-ray diffraction, nitrogen physisorption, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The results indicated that were obtained solids with tetragonal structure and the addition of phosphate ion increased the specific surface area in the materials. On the other hand, reaction tests revealed that the phosphated catalysts had higher catalytic activity and the active sites dominant were acid sites.

Resumen En este trabajo se efectuó la reacción de descomposición de 2-propanol para obtener propileno usando circonia fosfatada como catalizador. La síntesis del Zr(OH)4 se realizó por el método sol-gel. Los materiales fueron modificados con ácido fosfórico y calcinados a 400°C. Las pruebas de caracterización incluyeron difracción de rayos X, fisisorción de nitrógeno, espectroscopia de infrarrojo y microscopía electrónica de barrido. Se obtuvieron sólidos con estructura tetragonal y la adición del ión fosfato incrementó el área específica en los materiales. Las pruebas de reacción revelaron que los catalizadores fosfatados tuvieron mayor actividad catalítica y los sitios activos dominantes fueron sitios ácidos.

RESUMEN Hidróxido de circonio se preparó por el método sol-gel y se impregnó con molibdeno y tungsteno para estudiar su efecto sobre la acidez, área especifica y estructura cristalina. El Zr(OH)4 impregnado con molibdeno se calcinó entre 400 y 600oC mientras que el impregnado con tungsteno se calcinó a 625ºC. La acidez se determinó por titulación potenciométrica con n-butilamina y deshidratación de 2-propanol, el área específica se determino por fisisorción de nitrógeno y la estructura cristalina por DRX. La modificación de la circonia con molibdeno y tungsteno promovió áreas específicas altas, estabilizó la fase tetragonal e incrementó la fuerza de los sitios ácidos. La circonia modificada con molibdeno se evaluó en la isomerización de n-hexano obteniendo 22 % de conversión y la selectividad se orientó a la formación de 2 y 3-metilpentano

ABSTRACT Circonium hidroxide was prepared by sol-gel method and was impregnated with molibdenum and tungstenum to study thier influence on the acidity, especific surface area and crystalline structure. Ti(OH)4 impregnated with molibdenum was calcined at 400 and 600oC while the material impregnated with tungstenum was calcined at 625oC. The maximun acid stregh was determined by potentiometric titration with n-butylamine, the surface area was determined by nitrogen physisorption and crystalline structure was identified by XRD. The modification of circonia with molybdenum and tungstenum promuve higt surface area stabilized the tetragonal phase and incresed the streng of acid sites. The circonia modified with molibdenum was tested en the isomerization of n-hexane ontaining 22% of conversion and the selectivity was oriented to the 2 and 3 methylpentanes formation

The present work deals with the synthesis of zirconium oxides (ZrO2) by the sol-gel method varying the calcination temperature (100, 200, 400, 500, 600 y 800°C) and studying the possible influence of this parameter or synthesis variable on the textual, structural and acid properties of ZrO2. Materials were analyzed by nitrogen physisorption, X-ray diffraction, thermal analysis, infrared spectroscopy, NH3 temperature-programmed desorption and 2-propanol dehydration. The catalytic activity of monoclinic zirconia calcined at temperature of 600°C was evaluated in the isomerization of n-hexane at 250°C and atmospheric pressure. It was observed that the calcination temperature had a great influence over the textural properties, crystallinity degree and acidity of the materials. The synthesized supports were classified as mesoporous materials, nanocrystalline with an acceptable acid degree up to 600°C. Although it is considered that the tetragonal phase of zirconium oxide as a synonym of catalytic activity, in this work it is shown that a monoclinic zirconia can be a potential solid acid catalyst, taking part in alcohol dehydration and selective isomerization of n-hexane.

En el presente trabajo se aborda la síntesis de óxidos de circonio (ZrO2) por el método sol-gel con una variación en la temperatura de calcinación (100, 200, 400, 500, 600 y 800°C), donde se tuvo como objetivo estudiar la posible influencia de este parámetro o variable de síntesis sobre las propiedades texturales, estructurales y ácidas del ZrO2. Los materiales se analizaron mediante fisisorción de nitrógeno, difracción de rayos X, análisis térmicos, espectroscopía infrarroja, termodesorción programada de amoniaco y deshidratación de 2-propanol. La actividad catalítica de un óxido de circonio monoclínico con temperatura de calcinación de 600°C se evaluó en la isomerización de n-hexano a 250°C y presión atmosférica. Se observó que la temperatura de calcinación tiene gran influencia sobre las propiedades texturales, grado de cristalinidad y acidez de los materiales. Los soportes sintetizados se clasificaron como materiales mesoporosos, nanocristalinos y con un grado de acidez aceptable hasta los 600°C. Aunque se considera a la fase tetragonal del óxido de circonio como sinónimo de actividad catalítica, este trabajo mostró a un óxido de circonio monoclínico con un potencial como catalizador sólido ácido, activo en la deshidratación de alcoholes y el la isomerización selectiva de n-hexano.

Titanium oxides (TiO2) were synthesized by precipitation of titanium tetrachloride (TiCl4) using ammonium hydroxide (NH4OH). The synthesized materials were characterized by means of nitrogen physisorption, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, UV-visible diffuse reflectance and the photocatalytic activity of the samples were measured by the degradation of the methyl orange. By means of this synthesis method we have doped the titanium oxide structure with nitrogen (N-TiO2), stabilizing the anatase phase and obtaining mesoporous and nanocrystalline materials. The titanium oxide with higher specific surface area (132 m² /g) degraded the azo-compound to 100% in 180 min of reaction.

Se sintetizaron óxidos de titanio (TiO2) a partir de la precipitación del tetracloruro de titanio (TiCl4) con hidróxido de amonio (NH4OH). Los materiales sintetizados se caracterizaron mediante fisisorción de nitrógeno, difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja, reflectancia difusa UV-visible y la actividad fotocatalítica de los mismos se evaluó en la degradación del naranja de metilo. Mediante el método de síntesis se logró dopar la estructura del óxido de titanio con nitrógeno (N-TiO2), estabilizando la fase anatasa y obteniéndose materiales catalíticos mesoporosos y nanocristalinos. El óxido de titanio de mayor área específica (132 m²) degradó el azo-colorante al 100% en 180 minutos de reacción.