Utilización de la espectroscopía infrarroja para el estudio de catalizadores heterogéneos.

Abstract

En el marco energético de la sociedad actual, se impone la búsqueda de fuentes de energía alternativas al petróleo, debido fundamentalmente, a la cada vez más estricta normativa medioambiental y a la disminución que se prevé de las reservas existentes. En este marco, se están estudiando procesos que contribuyan al desarrollo de un nuevo modelo energético. Así, se ha recuperado el interés por el antiguo proceso de Fischer Tropsch (FT) que encuentra aplicabilidad en el campo de la obtención de combustibles líquidos que pueden proceder de fuentes renovables como la biomasa, son los procesos llamados BTL (biomass to liquids). Además, todas las reacciones asociadas a la producción y limpieza de corrientes de hidrógeno para ser usadas en pilas de combustible están despertando un gran interés en nuestros días. La mayoría de los procesos implicados en la producción de energías limpias son procesos catalíticos heterogéneos, por lo que el desarrollo de los mismos requiere un estudio minucioso no solamente de los procesos en sí, sino también de los catalizadores empleados en los mismos. Una de las herramientas más poderosas para el estudio detallado de sólidos que puedan actuar como catalizadores heterogéneos es la Espectroscopía Infrarroja. En este contexto se enmarca esta Tesis, en la utilización de la espectroscopía IR para estudiar catalizadores con aplicabilidad en reacciones de interés para la producción de energía; concretamente en este caso, nos hemos centrado en dos, la síntesis de Fischer Tropsch y la reacción de oxidación preferencial de CO. De esta forma, la tesis se ha dividido en dos bloques; el primero de ellos centrado en el estudio de un catalizador modelo Ru/Al2O3 (5 % en peso de Ru) para FT y el segundo, en el análisis de catalizadores basados en platino para la reacción CO-PROX.

Dans le contexte énergétique de la société actuelle, la recherche de sources d’énergie alternatives au pétrole est imposée, fondamentalement à cause des réglementations environnementales de plus en plus sévères et la diminution prévue des réserves existantes. Dans cette situation, il est important d'étudier des procédés contribuant au développement d´un nouveau modèle énergétique. Ainsi, l´intérêt pour le procédé Fischer-Tropsch (FT), permettant l´obtention des carburants liquides à partir de sources renouvelables comme la biomasse (biomass to liquids, BTL), est revenu au devant de la scène. De plus, les procédés associés à la production et à la purification de débits d´hydrogène pour son utilisation dans les piles à combustibles, trouvent un grand intérêt de nos jours. La majorité des procédés liés à la production d'énergies propres sont liés en catalyse hétérogène, et en conséquence, leur développement nécessite une étude approfondie non seulement des procédé en soit, mais aussi des catalyseurs utilisés. Un des outils les plus puissants pour l´étude détaillées des solides pouvant être utilisés comme catalyseurs hétérogènes est la Spectroscopie Infrarouge (IR). La thèse est encadrée dans ce contexte et vise à étudier l´utilisation de la spectroscopie IR pour étudier des catalyseurs ayant une application dans des réactions d´intérêt pour la production d´énergie, particulièrement, la synthèse Fischer-Tropsch et la réaction d’oxydation préférentielle du CO (CO PROX). De cette façon, la thèse est divisée en deux parties; la première est focalisée sur l´étude d´un catalyseur modèle Ru/Al2O3 (5% en poids de Ru) pour la réaction de FT et la deuxième, sur l´analyse des catalyseurs à base de platine pour la réaction de CO-PROX.