catalizadores monolíticos integrados de estructura macroporosa de baja coordinación Pt_SA/CeZrO₂ de escala industrial...

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los catalizadores de platino (Pt) son cruciales para los procesos térmicos, pero son propensos a la desactivación (sinterización, oxidación, pérdida) a altas temperaturas.
• El desarrollo de catalizadores Pt estables y eficientes es esencial para los convertidores catalíticos avanzados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo catalizador de un solo átomo de platino (Pt_SA) en un soporte Ce_0.8Zr_0.2O₂ con una estructura macroporosa ordenada.
• Mejorar la estabilidad y actividad del catalizador para aplicaciones a altas temperaturas como la oxidación del propano.

Principales métodos:

• El catalizador Pt_SA/CeZrO₂ sintetizado con átomos Pt aislados en un soporte macroporoso ordenado Ce_0.8Zr_0.2.
• Investigó las propiedades electrónicas de Pt_SA y los beneficios estructurales del soporte OM.
• El rendimiento y la estabilidad del catalizador probados en condiciones de envejecimiento simuladas (800 °C, 50 h, 10% vol. H₂O).

Principales resultados:

• La Pt_SA estabilizada con Zr mejora la activación de C-H y preserva la actividad del peróxido a altas temperaturas.
• La estructura OM evita efectivamente la pérdida de Pt, reduciendo la carga de Pt a 0,4 g_Pt/L.
• El catalizador Pt_SA/CeZrO₂ mantuvo una conversión al propano del 92% a 450°C después de un envejecimiento intenso.

Conclusiones:

• El nuevo catalizador Pt_SA/CeZrO₂ exhibe una estabilidad y actividad superiores en comparación con los catalizadores comerciales.
• Este diseño de catalizador ofrece una solución prometedora para los convertidores catalíticos robustos que funcionan en condiciones adversas.
• La integración exitosa en un monolito de cordierita comercial demuestra el potencial de escalabilidad.