Los agentes tensioactivos utilizados en la síntesis coloidal modulan la evolución de la superficie de las...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de las superficies
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La química coloidal permite una preparación uniforme del precatalizador.
• La comprensión de las transiciones a nivel atómico a las superficies activas es clave para el diseño del catalizador.
• Quedan retos en el esclarecimiento de las transformaciones de catalizadores in situ.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución de la superficie de las nanopartículas de Ni coloidales durante la hidrogenación con CO2.
• Para aclarar el papel de los ligandos de fosfina en la modificación de la superficie de las nanopartículas de Ni.
• Comprender la formación de sitios catalíticos activos para la hidrogenación de CO2.

Principales métodos:

• Espectroscopia de fotoelectrones de rayos X bajo presión ambiente (AP-XPS).
• Microscopía electrónica de transmisión en el medio ambiente in situ (E-TEM in situ).
• Espectroscopia infrarroja y cálculos teóricos.

Principales resultados:

• Las nanopartículas de Ni cubiertas de fosfina muestran una evolución de la superficie distinta en comparación con las cubiertas de aminas.
• La difusión de fósforo a temperaturas elevadas forma superficies de Ni-P.
• Las superficies de Ni-P favorecen la producción de CO, mientras que el Ni metálico favorece la producción de CH4.
• La incorporación optimizada de P logra la selectividad de la unidad para el CO.

Conclusiones:

• La modificación de la superficie mediante la incorporación de P es fundamental para la hidrogenación selectiva de CO2.
• La superficie de Ni-P es un sitio altamente selectivo para la producción de CO.
• Este trabajo proporciona conocimientos mecanicistas para el diseño de catalizadores de hidrogenación avanzados.