ABSTRACT The soot generated in foundry sands is an impediment to the reuse of the sands due to its contamination, therefore catalytic oxidation is necessary to increase the rate of soot oxidation at lower temperatures, improving the energy and environmental efficiency of the recovery process. NiO-CeO2 mixed oxides catalysts were prepared by solvent evaporation method with Ni:Ce molar ratios of 0.5:9.5, 1:9, 5:5, and 9:1, represented as Ni0.5Ce9.5, Ni1Ce9, Ni5Ce5 y Ni9Ce1, respectively and the precursors as CeO2 and NiO catalyst were also prepared through the same method. All the samples were characterized by different techniques based on their chemical, structural, morphological, textural composition, and redox properties. Characterization techniques were N2 sorption (BET method), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), H2 temperature programmed reduction (TPR-H2), Raman laser spectroscopy (LRS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The catalytic activity of the catalysts was evaluated by TGA under synthetic air as feed gas under tight contact for soot combustion. Calcinations at 800°C and 600°C of the mixed catalysts showed a low specific surface area (3-74 m2 g-1) with average crystallite sizes that varied with the different NiCe values (9-22 nm). However, an increase in the volume of the mesoporous pore was observed, an important parameter for the oxidation of soot with air. Likewise, the X-ray diffractograms of the NiCe catalysts showed a partial introduction of the Ni2+ ions to the CeO2 fluorite lattice through a displacement with respect to the initial position of the CeO2 diffractogram. The catalyst Ni0.5Ce9.5 (600), obtained the best catalytic activity (T50 =519.43 °C) compared to the catalysts Ni1Ce9, Ni5Ce5 y Ni9Ce1 and CeO2 calcined at 800°C and 600 °C. The soot oxidation kinetics were reported, where the activation energy (Ea) was determined, both for catalyzed and non-catalyzed soot under TGA with air flow. Therefore, it was concluded that the catalyst Ni0.5Ce9.5 (600) effectively improved the catalytic activity of the catalyst (Ea = 73 kJ mol-1) and reduced the combustion temperature, which generates the removal of soot at a lower temperature.

RESUMEN El hollín generado en las arenas de fundición es un impedimento para la reutilización de las arenas debido a su contaminación, por ello la oxidación catalítica es necesaria para incrementar la velocidad de oxidación del hollín a menores temperaturas, mejorando la eficiencia energética y ambiental del proceso de recuperación. Los catalizadores mixtos de NiCe fueron preparados mediante el método de evaporación de solvente en proporciones molares Ni:Ce de 0.5:9.5, 1:9, 5:5, y 9:1 representados como Ni0.5Ce9.5, Ni1Ce9, Ni5Ce5 y Ni9Ce1, respectivamente y los catalizadores másicos CeO2 y NiO también fueron preparados por el mismo método. Todas las muestras se caracterizaron mediante diferentes técnicas basadas en su composición química, estructural, morfológica, textural y propiedades redox. Las técnicas de caracterización fueron: sorción de N2 (método BET), difracción de rayos X (XRD), termogravimetría (TGA), reducción a temperatura programada con H2 (TPR-H2), espectroscopía láser Raman (LRS), y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La actividad catalítica se evaluó por TGA bajo aire sintético en contacto directo para la combustión del hollín. La calcinación a 800 °C y 600 °C de los catalizadores mixtos mostraron una baja superficie específica (3-74 m2 g-1) con tamaño promedio de cristalita que variaron con los distintos valores NiCe (9-22 nm). Sin embargo, se observó un incremento en el volumen del poro mesoporoso, un importante parámetro para la oxidación del hollín con aire. Asimismo, los difractogramas de rayos X del catalizador NiCe mostraron una introducción parcial de los iones Ni2+ a la red de la fluorita del CeO2 mediante un desplazamiento con respecto a la posición inicial del difractograma del CeO2. El catalizador Ni0.5Ce9.5 calcinado a 600 °C obtuvo la mejor actividad catalítica (T50 = 519.43 °C) comparado con los catalizadores Ni1Ce9, Ni5Ce5 y Ni9Ce1 and CeO2 calcinados a 800 °C y 600 °C. Se evaluó la cinética de oxidación del hollín, donde se determinó la energía de activación (Ea) tanto para el hollín catalizado como para el no catalizado bajo TGA con flujo de aire y se concluyó que el catalizador Ni0.5Ce9.5 (600) mejoró efectivamente la actividad catalítica (Ea = 73 kJ mol- 1) generando la eliminación del hollín a una temperatura más baja.

A series of CeαMn1-αO2 catalysts supported on γ-alumina with various molar concentrations of Ce (α, from 0 to 0.90) was synthesized by coprecipitation, applying two different precipitating agents, namely, sodium hydroxide (method 1) and sodium carbonate (method 2), with the use of sodium permanganate as a redox agent for precipitation. XRD profiles of the supported samples revealed the predominant abundance of a typical fluorite crystalline structure. TPR thermograms of supported samples were displaced towards lower temperatures with increasing Mn concentration, in contrast with the bulk samples. The supported Ce-Mn samples exhibited a greater performance in n-hexane elimination than did the corresponding simple oxides. The sample Ce0.33Mn0.67O2 obtained by method 2 presented the best activity, probably due to the enrichment of Ce4+, Mn3+ and Mn4+ surface species, an excess of superficial oxygen species and an easy reducibility as well as the lowest apparent activation energy.

Abstract: Ru-Fe catalytic system supported on titania for the selective hydrogenation of methyl palmitate towards the cetyl alcohol product was studied. The Ru-Fe-based catalysts supported on TiO2 were prepared by the wet coimpregnation method: Ru, as active metal and Fe, as a catalytic promoter, supported on TiO2, synthesized by the sol-gel method, which allowed better textural properties with respect to commercial support. Sorption analysis of N2(g) showed type IV isotherms with cylindrical pores and XRD diffractograms revealed profiles similar to the support, suggesting high metal dispersion. The reduction profiles of the Ru-Fe/TiO2 catalysts showed a shift of the hydrogen consumption peaks towards higher temperatures with the increase of the metal loading, indicating a possible metal-support interaction. TPD-H2 analysis showed that the Ru-Fe catalysts supported on titania presented more types of hydrogen adsorption than their monometallic counterpart. The reaction was carried out in a batch reactor of non-continuous flow of H2(g) at 280 °C and 5.5 MPa of pressure. The reaction products corresponding to the catalyst 10% Ru(4)/Fe(1) system showed a high conversion of 90% and 12% selectivity towards cetyl alcohol, possibly due to the ability of the catalyst to store more selective H2 promoted by metal-support interactions.

Resumen: Se estudió el sistema catalítico Ru-Fe soportado sobre titania para la hidrogenación selectiva del palmitato de metilo al producto alcohol cetílico. Los catalizadores basados en Ru-Fe soportados en TiO2 fueron preparados por el método de coimpregnación húmeda: Ru, como metal activo y Fe, como promotor catalítico, soportado en TiO2, sintetizado por el método sol-gel, que permitió mejores propiedades texturales con respecto al soporte comercial. El análisis de sorción de N2(g) mostró isotermas de tipo IV con poros cilíndricos y los difractogramas XRD revelaron perfiles similares al soporte, sugiriendo una alta dispersión metálica. Los perfiles de reducción del catalizador Ru-Fe/TiO2 mostraron un desplazamiento de los picos de consumo de hidrógeno hacia mayores temperaturas con el aumento de la carga metálica, evidenciando una posible interacción metal-soporte. El análisis TPD-H2 mostró que los catalizadores Ru-Fe soportados en titania presentaron más tipos de adsorción de hidrógeno que su contraparte monometálica. La reacción se realizó en un reactor batch de flujo no continuo de H2(g) a 280 ºC y 5,5 MPa de presión. Los productos de la reacción usando el catalizador 10 % Ru(4)/Fe(1) mostraron una alta conversión de 90 % y 12 % de selectividad hacia alcohol cetílico, posiblemente debido a la capacidad del catalizador de almacenar mayor cantidad de H2 selectivo promocionado por interacciones metal-soporte.

Catalysts based on vanadyl phosphates have been prepared for the oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane to ethylene. The bulk catalysts VOP4 (VOPO .2H2 O), FeVOP(1) (Fe0.14 VO0.86 PO4 ) and FeVOP(2) (Fe0.21 VO0.79 PO4 )VOP (VOPO .2H O), FeVOP(1) have been synthesized by the Ladwig method, which consists in the preparation of vanadyl phosphate under reflux with phosphoric acid. The catalysts supported on γ-Al O (FeVOP-Al) were prepared by the wet impregnation method. From XRD, the bulk catalysts presented crystalline structures described by the arrangement of the tetrahedral of PO4 and of the octahedral VO6. The TPR analysis revealed that the introduction of Fe to the structure of the VOP forms less reducible species and in the case of the supported samples, the increase of the active phase linearly increased the consumption of H2. The γ-Al O support to the iron-vanadyl-phosphate catalysts allowed the formation of ethylene and active centers in the ODH of ethane due to the formation of weak and intermediate acid sites and the catalyst-support interactions. The activity and selectivity of reaction to ethylene in the best supported sample increased up to 46,8 and 27,3% against the equivalent bulk catalyst that was 9,8% and 21,4 %.

Se han preparado catalizadores basados en vanadil fosfatos para la deshidrogenación oxidativa (ODH) de etano a etileno. Los catalizadores másicos VOP4 (VOPO .2H2 O), FeVOP(1) (Fe0.14 VO0.86 PO4 ) y FeVOP(2) (Fe0.21 VO0.79 PO4 ) fueron sintetizados por el método de Ladwig que consiste en la preparación del vanadilfosfato en reflujo con el ácido fosfórico. Los catalizadores soportados sobre γ-Al O (FeVOP-Al) fueron preparados mediante el método de impregnación húmeda incipiente. A partir de los resultados de XRD, los catalizadores másicos presentaron estructuras cristalinas descritas por el ordenamiento de los tetraedros de PO y de los octaédricos VO . El análisis TPR reveló que la introducción del Fe a la estructura del VOP forma especies menos reducibles, y en el caso de los soportados, el incremento de la fase activa aumentó linealmente con el consumo de H2. La influencia del soporte de γ-Al O en los catalizadores preparados basados en hierro vanadil fosfato permitió la formación de centros activos y selectivos a etileno en la reacción ODH del etano, como consecuencia de la formación de sitios ácidos débiles e intermedios y a interacciones catalizador-soporte. La actividad y selectividad a etileno en la mejor muestra soportada creció hasta 46,8 y 27,3 % frente a un valor de 9,8 y 21,4 % en la muestra másica equivalente.

Catalysts based on Ru-Ni supported on γ-Al O were prepared by the wet impregnation method with pH adjustment. The surface area of the supported catalysts was greater than that corresponding to the support with the adsorption isotherms corresponding to micro- mesoporous solids. The diffractograms of the reduced Ru-Ni catalysts were similar to that of the γ-Al O support, suggesting the formation of highly dispersed phases. The TGA analysis revealed the mass loss of less than 20 % that would corroborate the transition of ruthenium and nickel hydroxides to their respective oxides. The reduction profiles of the Ru-Ni /γ-Al O showed lower H2 consumption than those corresponding to Ru/ γ-Al O , revealing possible interactions between the metal phase and the support. In the hydrogenation of methyl palmitate, carried out under the operating conditions of a batch reactor, the activity was higher with the Ru /γ-Al O catalyst with shorter reaction times, in comparison with Ru-Ni /γ-Al O . However, the selectivity to the formation of cetyl alcohol increased from 2.8 obtained with the Ru/ γ-Al O only up to 12.5%, with the mixed catalyst Ru-Ni/γ-Al O indicating the important influence of Ni on the formation of selective acidic sites in the hydrogenation of methyl palmitate in carbonyl position

Se prepararon catalizadores basados en Ru-Ni soportados sobre γ-Al O por el método de impregnación húmeda con ajuste de pH. El área superficial de los catalizadores soportados fue mayor que el correspondiente al soporte con isotermas de adsorción correspondientes a sólidos micro-mesoporosos. Los difractogramas de las catalizadores reducidos Ru-Ni fueron similares al del soporte γ-Al O , sugiriendo la formación de fases altamente dispersas. El análisis TGA reveló la pérdida de masa menor al 20 %, que corroboraría el paso de los hidróxidos de rutenio y níquel hacia sus respectivos óxidos. Los perfiles de reducción de los catalizadores mixtos Ru-Ni/γ-Al O mostraron menores consumos de H que los correspondientes al Ru/γ-Al O , revelando posibles interacciones entre la fase metálica con el soporte. En la hidrogenación del palmitato de metilo, realizada en condiciones de operación de un reactor batch, se obtuvo mayor actividad relativa con el catalizador de Ru/ γ-Al O con menores tiempos de reacción, en comparación Ru-Ni/γ-Al O . Sin embargo, la selectividad a la formación de alcohol cetílico aumentó del 2,8 obtenido con el catalizador basado en Ru/γ-Al O hasta un valor de 12,5 %, con el catalizador mixto Ru-Ni/γ -Al O , indicando la importante influencia del Ni en la formación de sitios ácidos selectivos para la hidrogenación del palmitato de metilo en posición carbonílica

Catalysts based on mixed oxide of type NixFe1-x O4 (x=0,5 a 0,9) were prepared by coprecipitation for oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane and were characterized by X-ray diffraction (XRD), sorption of N (BET’s method), temperature programmed reduction (TPR) and laser Raman spectroscopy (LRS). The ODH of ethane has been performed in a fixed bed reactor for a constant W/F ratio of 0.48 g.s/mL. The substitution of introduction of Ni+2 by Fe+3 into NiO framework allowed the formation of spinels detected by XRD analysis, dealing to a substantial increasing of specific surface, lesser pore and cristallite size compared with the values corresponding to simples samples (NiO y Fe2 O3 ). The selectivity improved drastically at temperatures ranging from 250 to 400°C, taking into count that CO and ethylene were the final products. The maximum selectivity to ethylene was 84% which was obtained with samples Ni Fe O at 300 ºC as a consequence of multifactor contribution of higher surface area in relation to simple samples, major tendency to decrease the reduction temperature with the enrichment of Ni in the mixed composition and the presence of spinel species in crystal structures which were detected by Raman spectra

Se prepararon catalizadores basados en óxidos mixtos de Ni xFe1-xO4 (x=0,5 a 0,9) por coprecipitación para la deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano y se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD), sorción de N (método BET), reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopia láser Raman (LRS). La reacción deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano se realizó en un reactor de lecho fijo para una relación constante W/F de 0,48 g.s/mL. La sustitución parcial del Ni+2 por Fe+3 en la red produjo la formación de espinelas, como se observó por el análisis XRD y que condujo a un aumento apreciable de la superficie específica, menor tamaño de poro y de la cristalita, respecto a las muestras simples (NiO y Fe2 O3 ). La selectividad a etileno mejoró sustancialmente en el rango de temperaturas de 250 a 400ºC, considerando que etileno y CO2 fueron los productos finales. La máxima selectividad a etileno fue de 84% que se obtuvo con la muestra Ni0.8 Fe0.2 O4 a 300 ºC como consecuencia de una acción conjunta de la mayor superficie respecto a la correspondiente a los óxidos simples, la tendencia de disminuir su temperatura de reducción al aumentar la composición de Ni en las muestras mixtas y la presencia de especies espinelas en las estructuras cristalinas, cuya detección fue confirmada por los espectros Raman

Catalysts based on titanium doped nickel oxides Ni1-αTiαO with α from 0.01 to 0.05, were prepared by a controlled evaporation method at 550 °C for selective oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane to ethylene. The introduction of small amounts of Ti into the NiO lattice had noticeable effects on the nickel simple oxide properties, increasing the BET surface. In addition, it was observed a sustained depletion of crystallite size following XRD analysis, a generation of new acid sites, evaluated by NH3-TPD, a redistribution of reducible species to lower and higher temperatures studied from H2-TPR profile and a depression of nonstoichiometric oxygen with the increasing composition of titanium detected by O2-TPD. The catalytic tests were carried out under steady state conditions at a constant W/F of 0.48 g.s/ mL in order to evaluate the conversion and modifying W/F from 0.24 to 0.48 g.s/mL, to quantify the selectivity to ethylene. In all the Ni1-αTiαO catalysts, the catalytic tests revealed a positive doping effect of Ti in the performance of the samples, improving the ethane conversion and selectivity levels to ethylene, in comparison to the pure NiO. The sample Ni0.95Ti0.05O achieved the best selectivity to ethylene (77%) at a moderated ethane conversion of 35%, probably due to the increasing of the nucleophilic species of surface oxygen.

Se prepararon catalizadores a base de óxidos de níquel dopados con titanio Ni1-αTiαO con α de 0,01 a 0,05, por un método de evaporación controlada a 550ºC para la deshidrogenación oxidativa (ODH) de etano a etileno. La introducción de pequeñas cantidades de Ti en la celda del NiO tuvo efectos notables sobre las propiedades de óxido simple de níquel, aumentando la superficie BET. Además, se observó una disminución del tamaño del cristal tras el análisis XRD, una generación de nuevos sitios ácidos, evaluados por TPD-NH3, una redistribución de especies reducibles a temperaturas más bajas y más altas estudiadas a partir del perfil TPR-H2 y una disminución de los oxígenos no estequiométricos con la composición creciente de titanio detectada por TPD-O2. Los ensayos catalíticos se llevaron a cabo en condiciones de estado estacionario a una constante W/F de 0,48 g.s / mL con el fin de evaluar la conversión y se modificó la constante W/F de 0,24 a 0,48 g.s / mL, para cuantificar la selectividad al etileno. En todos los catalizadores Ni1-αTiαO, las pruebas catalíticas revelaron un efecto positivo de dopaje de Ti en el rendimiento de las muestras, mejorando los niveles de conversión y de selectividad de etano al etileno, en comparación con el NiO puro. La muestra Ni0.95Ti0.05O logró la mejor selectividad para el etileno (77%) en una conversión moderada de etano del 35%, probablemente debido al aumento de las especies nucleofílicas de oxígeno superficial.

Catalytic combustion of n-hexane was studied over various mixed oxides based on Co-Mn by the redox properties of these materials. The catalysts were prepared by coprecipitation applying an aging time of 24h, from nitrate precursor of Co2+ and Mn2+ with molar Co/Mn ratios corresponded to 5; 2; 1; 0,5 and 0,2. The oxides were characterized by N2 sorption (BET technique), X-ray diffraction (XRD), infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR) and temperature programmed reduction (TPR). The isotherms of N2-sorption were of type IV corresponded to micro-mesoporous material, with the presence of cilindric pores. X-ray analysis revealed the presence of mixed phases corresponding to spinel MnCo2O4 and tetragonal (CoMn)(CoMn)2O4. FTIR spectroscopy showed combined signals in the mixed samples, revealing metallic interaction. TPR analysis showed better reducibility in mixed samples in relation with the simple ones. The ignition curves for Co-Mn samples depicted better activities with the enrichment of Co compound in mixed samples, being the sample Co/Mn=5 the most efficiency, probably attributable to the best surface and the highest reducibility.

La combustión catalítica de n-hexano se ha estudiado utilizando diversos óxidos mixtos basados en Co-Mn por las propiedades rédox de estos materiales. Los catalizadores se prepararon mediante el método de co-precipitación usando un tiempo de envejecimiento 24 h, partiendo de precursores a base de nitrato de Co2+ y Mn2+, en las proporciones molares Co/Mn de 5; 2; 1; 0,5 y 0,2. Los óxidos obtenidos fueron caracterizados por sorción de N2, por difracción de rayos X (XRD), por espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR) y por reducción a temperatura programada (TPR). Las isotermas de sorción de N2 indicaron que son materiales micro-mesoporososo con poros tipo cilíndricos. El análisis XRD reveló la presencia de fases cristalinas correspondientes a las especies mixtas tipo espinela MnCo2O4 y tetragonal, atribuido a (CoMn)(CoMn)2O4. El análisis FTIR mostró señales desplazadas combinadas en las muestras mixtas, reflejando interacción metálica. El análisis TPR reveló mejor reducibilidad en las muestras mixtas comparado con los oxidos simples puros. Las curvas de ignición mostraron que el enriquecimiento de Co en la composición del catalizador mejoró la actividad, siendo el catalizador Co/Mn=5 el más activo, debido probablemente a la mejor superficie y mejor reducibilidad alcanzada.

Some sensors based on pure α-Fe2O3 (hematite) and doped with %Pt-loadings (respect to oxide) of 0,1; 0,2 y 0,3% have been prepared by precipitation method for detection of methane, sodium carbonate as precipitating agent and polyethylene glycol (PEG) as anti-agglomeration agent. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), sorption of N2 (BET method) and transmission electron microscopy (TEM). The XRD patterns showed that the crystalline structure of starting iron oxide has not been affected by the introduction of Pt as doping material. All the sensors depicted micro-mesoporous isotherms corresponding to type IV. TEM micrographs showed the average particle size of samples, ranging from 50 to 150 nm. Sensor tests were performed in a range of concentrations from 300 to 900 ppm and operation temperatures between 150 and 400 ºC. The sensor with 0,3% of Pt and 0,3% of PEG (20000) presented the highest gas response at 300ºC with an initial concentration of 900 ppm of methane probably due to the well-defined hematite crystalline structure, good dispersion of nanoparticles and the best contact surface over Pt surface.

Sensores basados en nanopartículas de α-Fe2O3 (hematita) puras y dopadas con Pt con cargas de 0,1; 0,2 y 0,3% (peso respecto del óxido) fueron preparados por el método de coprecipitación para la detección de metano, usando carbonato de sodio como agente precipitante y polietilenglicol (PEG) como antiaglomerante. Las muestras fueron caracterizadas por difracción de rayos X (XRD), sorción de N2 (método BET) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Los difractogramas de rayos X de las muestras han correspondido mayoritariamente a la fase α-hematita. La introducción del Pt como dopante no ha modificado la estructura del óxido de partida. Todos los sensores han presentado isotermas micro-mesoporosas tipo IV. Según las micrografías TEM, las nanopartículas han sido heterogéneas con tamaños entre 50 a 150 nm. Los tests catalíticos fueron realizados con concentraciones de 300 a 900 ppm de metano y temperaturas de trabajo de 150 a 400 °C. El sensor con 0,3% de Pt y con 0,3% de PEG (20000) mostró la más alta señal de respuesta, para 900 ppm de metano a 300 °C, debido probablemente a una buena formación de la fase cristalina, buena dispersión de las nanopartículas y por presentar la más alta superficie de contacto del material sensor.

Catalysts based on Cu-Mn mixed oxides (with molar ratio Cu/Mn in the range of 0,33 to 3) have been prepared by sol-gel method of self-combustion for removal of n-hexane. Two combustion agents, citric acid and ethylenglycol, were applied to study their influence in the final catalyst. Additionally, simple oxides have been synthesized using the same procedure for comparison reasons. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and sorption of N2 (BET method). All samples depicted surfaces, preferentially assigned to mesoporosity whose values ranged from 4 to 50 m²/g. All XRD difractograms of mixed samples showed the presence of a good crystalinity indepently of composition, with the formation of spinnel-hopcalite phase meanwhile Mn and Cu simple oxide showed peaks attributed to Mn2O3, Mn3O4 and CuO, respectively. Curves of activity, measured as number of VOC molecules converted per hour and per gram of catalyst, considering the specific surface, showed that mixed oxides with more Mn content were the best, additionally, the sample prepared from citric acid was more active than the corresponding values to simple oxides, probably due to the better specific surface and the better spinel-hopcalite structure obtained.

Se preparó catalizadores basados en óxidos mixtos de Cu-Mn ( relación molar Cu/Mn de 0,33 a 3) por el método sol-gel de autocombustión para la eliminación de n-hexano. Se utilizó dos agentes de combustión: ácido cítrico y etilenglicol, para estudiar su influencia en el catalizador. Además, se preparó los óxidos simples de Cu y Mn con fines de comparación. La caracterización de los catalizadores se realizó mediante difracción de rayos X (XRD) y sorción de N2 (método BET). Todas las muestras presentaron una superficie específica preferentemente mesoporosa con áreas entre 4 y 50 m²/g. Los difractogramas de los catalizadores mixtos mostraron una buena cristalinidad independiente de su composición, con la presencia de la fase espinela-hopcalita para los óxidos mixtos, a diferencia de los óxidos de Mn y Cu puros que presentaron picos atribuibles a Mn2O3, Mn3O4 y del CuO, respectivamente. Las curvas de actividad medida como moles convertidos de COV por hora y por gramo de catalizador, considerando la superficie específica, mostraron que los catalizadores mixtos con mayor contenido en Mn fueron los más activos, adicionalmente la muestra preparada utilizando ácido cítrico presentó mayor actividad comparada con la obtenida con los óxidos simples, debido probablemente a una mejor superficie específica y estructura cristalina espinela-hopcalita obtenida.

Catalysts based on Ce-Pr mixed oxides, Ce xPr1-xO2, were prepared by coprecipitation (x ranged from 0,1 to 0,9) for combustion of n-hexane. For comparison purposes, the pure simple oxides were also prepared. Catalysts were characterized by sorption of N2 and X-ray diffraction (XRD). The analysis of adsorption isotherms of catalysts showed profiles of type IV, with specific surfaces ranging from 9,1 to 62,3 m²/g, with the prevalence of mesoporosity. The X-ray diffractogram patterns for pure and mixed oxide catalysts show the majority presence of stable fluorite phase. The introduction of Pr in mixed oxide composition maintains the crystal structure of fluorite-like type. The catalytic tests were carried out in a fixed bed reactor with a starting concentration of n-hexane of 2000 ppm and weight hourly space velocity (WHSV) of 80 h-1. The total combustion temperatures for mixed oxides catalysts were in the range of 356 to 437 °C. The Ce0.9Pr0.1O2 oxide showed higher specific rate (evaluated per hour, gram of catalyst considering the specific surface) than the other mixed oxides and pure simple oxides as a result of a higher value of surface area obtained.

Catalizadores basados en óxidos mixtos de Ce-Pr, Ce xPr1-xO2, fueron preparados por coprecipitación (con x de 0,1 a 0,9) para la combustión de n-hexano. Con fines de comparación, los correspondientes óxidos simples fueron también preparados. Todas las muestras fueron caracterizadas por sorción de N2 (S BET) y difracción de rayos X (XRD). El análisis textural de los catalizadores mostró la formación de isotermas tipo IV, con áreas superficiales entre 9,1 y 62,3 m²/g, predominando la formación de mesoporos. Los patrones de difracción de rayos X de todas las muestras mostraron la presencia mayoritaria de la fase fluorita. La introducción de Pr en la composición del óxido mixto no alteró la estructura de tipo fluorita original. La evaluación catalítica se realizó en un reactor de lecho fijo, para una concentración inicial de n-hexano de 2000 ppm y con una velocidad espacial (WHSV) de 80 h-1. Las temperaturas de combustión total para los catalizadores mixtos estuvieron entre 356 y 437 °C. Con el óxido Ce0.9Pr0.1O2 se obtuvo la más alta velocidad específica (calculada por hora y gramo de catalizador, considerando la superficie específica), comparada con las correspondientes a la de los otros óxidos mixtos y óxidos simples puros como resultado de una mayor superficie específica obtenida.

In this work, nanoparticles based on magnetite have been synthesized by thermal decomposition via solvent-controlled synthesis in polyols, using triethylene glycol (TREG). The starting precursor were solutions of nitrate and acetatylacetonate of Fe. The samples have been characterized by X-ray diffraction technique (XRD), adsorptiondesorption of N2 (BET equation model), scanning electronic microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), vibration sample magnetometry (VSM) and Mössbauer spectroscopy. XRD difractogramms revealed the majority presence of spinel-like structural phases of magnetite in all samples. SEM micrographs showed morphological differences; the samples prepared from acetatylacetonate presented good dispersion of particles whereas the ones prepared from nitrate - small agglomerations. BET isotherms of samples depicted a mesoporous profile which corresponded to IV type. TGAthermogramms showed two defined regions which corresponded to vaporization of polyol light fractions and TREG. Zero coercivity on the magnetization curve of acetatylacetonate precursor samples have been observed by VSM, which indicates superparamagnetic behavior. Mössbauer spectra of samples detected the presence of 4 doublet-like subspectra due to the presence of 4 sites occupied by Fe in paramagnetic or superparamagnetic state.

En este trabajo, se ha preparado nanopartículas de magnetita (Fe3O4) por el método descomposición térmica en síntesis controlada utilizando trietilenglicol (TREG). Se preparó muestras a partir de soluciones nitrato y acetilacetonato de Fe. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas mediante Difracción de Rayos X (XRD), adsorción-desorción de N2 (técnica BET), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Análisis termogravimétrico (TGA), Magnetometría de Muestra Vibrante (VSM) y Espectroscopía Mössbauer (EM). Los resultados de XRD revelaron la presencia mayoritaria de la fase espinela de magnetita en las muestras. Las micrografías SEM mostraron diferencias morfológicas; las preparadas a partir de precursor acetilacetonato presentaron buena dispersión, mientras que las de nitrato, pequeñas aglomeraciones. Las isotermas de adsorción de N2 revelaron presencia mayoritaria de superficie mesoporosa en todas las muestras con un perfil tipo IV. El análisis TGApermitió observar la formación de 2 zonas que correspondieron a la volatilización de las fracciones ligeras y del TREG. Según el análisis VSM, no se ha observado campo coercitivo, sugiriendo un comportamiento superparamagnético. El espectro Mössbauer detectó la presencia de 4 subespectros del tipo doblete que corresponderían a 4 sitios ocupados por Fe en estado paramagnético o superparamagnético.

Catalysts based on Ce-Mn mixed with different Ce/Mn molar ratios ranging from 0,5 to 2 have been prepared by coprecipitation at pH constant with ageing times of 4, 18 and 24 h for combustion of n-hexane. XRD patterns of the mixed oxides showed the majority presence of fluorite phase. Specific BET surface areas of mixed oxides were always higher than their single counterparts and their adsorption isotherm depicted a mesoporous surface of Type IV. TPR thermograms confirmed the presence of mixed oxide phase, whose profile shifted to smaller temperatures with increasing content of ceria. Catalytic tests were performed with 2000 ppm of n-hexane and WHSV of 80 h-1 in a fixed-bed reactor. For all samples, only CO2 and water were observed at total conversion and no partial combustion products were obtained. Ce-Mn mixed oxides were more active than simple oxide samples no matter the aging time. Mixed samples presented thermal stability in contrast with simple ones. Mixed sample with Ce/Mn molar ratio of 2 depicted the highest activity probably due to higher surface area and better reducibility ability of mixed phase.

Se ha preparado catalizadores basados en óxidos mixtos de Ce-Mn para la combustión de nhexano, con una composición molar Ce/Mn entre 0,5 a 2,0 mediante coprecipitación a pH constante y con tiempos de envejecimiento de 4, 18 y 24 h. Los difractogramas XRD de los óxidos mixtos mostraron la presencia mayoritaria de la fase fluorita. La superficie BET en los óxidos mixtos fue mayor que los óxidos simples de Ce y Mn; la isoterma de adsorción mostró una superficie mesoporosa tipo IV. Los termogramas TPR confirmaron la presencia de la fase mixta, cuyos perfiles se orientaron hacia menores temperaturas con el incremento de cerio. Los ensayos catalíticos se realizaron para una concentración inicial de 2000 ppm de n-hexano y una velocidad espacial másica (WHSV) de 80 h-1, en un reactor de lecho fijo. En todos los casos, para una conversión total se obtuvo sólo CO2 y H2O y no se observó productos de combustión parcial. Los óxidos mixtos de Ce/Mn resultaron más activos y con mayor estabilidad térmica que los óxidos simples, independientemente del tiempo de envejecimiento. Los óxidos mixtos Ce/Mn con relación molar 2 resultaron ser los más activos debido probablemente a su mayor superficie específica y mejor grado de reducibilidad de la fase mixta.

In this work, nanoparticles based on magnetite have been prepared by sol-gel and precipitation methods. In the first case two variants have been applied: by growing of sol starting from nitrate precursor and ethylene glycol as dissolvent and to control the reduction process and force hydrolysis and steric control prepared from ferrum sulfate precursor and sodium citrate. In the second case the starting material was sulfate precursor, amonium hydroxide as precipitaing agent and ethylene glycol as surfactant. The samples have been characterized by X-ray diffraction technique (XRD), adsorption-desorption of N2 (BET equation model) and Mössbauer spectroscopy. XRD patterns of all samples showed typical peaks of magnetite which were detected in the following positions: 30,06 º, 35,42 º, 62,55 º. Average specific surface quantified by BET method was ranging from 40 to 50 m²/g with isotherm type IV corresponding to mesoporous surface. Mössbauer spectra of sample prepared from sol-gel (gel growing) carried out at home temperature detected the presence of 2 sextets consisting in 2 type of sites: first one due to octaedric positions (Fe2+, Fe3+) and the second one due to tetraedric positions (Fe3+). Grain size of magnetite samples, evaluated by Scherrer equation and specific surface area, was ranging from 2 to 20 nm.

En este trabajo se ha preparado muestras nanoparticuladas basadas en magnetita por los métodos sol-gel y precipitación. En el primer caso se aplicaron 2 variantes: por crecimiento del sol a partir de precursor nitrato y etilenglicol como disolvente y agente reductor y por hidrólisis forzada y control estérico a partir de precursor sulfato y citrato de sodio. En el segundo caso se ha empleado como precursor sulfato de hierro, hidróxido de amonio como agente precipitante y etilenglicol como surfactante. Las muestras se han caracterizado mediante las técnicas de difracción de rayos X (XRD), adsorción-desorción de N2 (método BET) y espectroscopía Mössbauer. Los resultados de los difractogramas XRD indicaron la formación mayoritaria de la especie magnetita que se evidenció por la presencia de los picos característicos en las siguientes posiciones: 30,06 º, 35,42 º; 62,55 º. El valor del área superficial promedio medida por la técnica BET de las muestras de magnetita fue entre 40 a 50 m²/g con una isoterma tipo IV correspondiente a una superficie mesoporosa. El espectro Mössbauer de la muestra de magnetita obtenido por sol-gel y realizado a temperatura ambiente detectó la presencia de 2 sextetos conformados por 2 sitios: uno octaédrico (Fe2+, Fe3+) y otro tetraédrico (Fe3+). El tamaño de grano de las muestras de magnetita se estimó a partir del tamaño de la cristalita según la ecuación de Scherrer y de la superficie específica, obteniéndose un diámetro medio en el rango de 2 a 20 nm.

Nanostructured Mn oxide based catalysts were synthesized by solgel method and corresponding bulk samples were prepared by precipitation procedure. In addition, some nanostructured samples based on Mn oxide supported on bentonite (montmorillinite) were prepared by incipient impregnation. Prior to calcination, the system was submitted by TEM analysis in order to study the peptizating effect of acetic acid. The micrographs revealed that the sample prepared from nitrate precursor (0,06 M) achieved the highest monodispersion. After calcination of nanoparticles, TEM analysis has been performed in order to evaluate how extent the peptizating agent is able to disperse. TEM micrographs of samples prepared from nitrate precursor revealed that the peptizating effect increased with the concentration of acetic acid. XRD difractograms of Mn oxide samples showed characteristic welldefined diffraction peaks associated to Mn species as Mn2O3, Mn3O4 and MnO2 with more relative intensive signals in Mn2O3 and Mn3O4 spinel. Finally, synthesized manganese oxide nanoparticles were incorpored into layered structure of purified bentonite (montmorillonite) by incipient impregnation. Some essays with the unsupported and supported samples were performed for nhexane combustion in a fixed bed reactor. Activity of bentonite supported sample was lower than its unsupported bulk sample counterpart; however the performance was higher than the corresponding to the support without active component probably due to more suitable structure position of nanoparticles into layered framework of starting bentonite.

Se sintetizaron catalizadores nanoestructurados basados en óxidos de Mn por el método solgel y óxidos de Mn másicos por el método de precipitación. Adicionalmente se prepararon catalizadores a base de nanopartículas (NP's) de óxido de Mn soportadas en bentonita (montmorillonita) por impregnación incipiente. Antes de la calcinación se realizaron algunos análisis TEM a las muestras sintetizadas para observar el efecto peptizante del ácido acético. Las micrografías revelaron que la muestra preparada a partir del precursor nitrato de manganeso (0,06M) presentó la mayor monodispersión. Luego de la calcinación de las NP's, se realizó un estudio para evaluar el grado de dispersión obtenida por la acción peptizante del ácido acético. Las micrografías TEM de las muestras preparadas a partir de precursor nitrato revelaron que el efecto peptizante aumentó al incrementarse la concentración de ácido acético. El análisis XRD mostró que las muestras másicas y las nanoparticuladas de óxido de Mn presentaron picos de difracción correspondientes a las especies Mn2O3, Mn3O4 y MnO2 con presencia mayoritaria de Mn2O3 y la espinela Mn3O4. Finalmente, los óxidos de Mn nanoparticulados se incorporaron a la estructura de la bentonita purificada (montmorillonita) por impregnación incipiente. Los óxidos de Mn másicos y soportados fueron probados como catalizadores en la combustión de nhexano en un reactor de lecho fijo. La muestra nanoparticulada soportada en bentonita mostró menor actividad que la del óxido de Mn puro, pero mayor respecto a la actividad obtenida con el soporte (arcilla bentonita) sin componente activo, debido posiblemente al grado de dispersión de las nanopartículas de óxido de Mn dentro de la estructura laminar de la bentonita de partida.