El nanografeno confinado en nitruro de boro como catalizador libre de metales para la clorhidratación del acetileno

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Catálisis
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• La industria química busca alternativas a los catalizadores tóxicos de mercurio para la producción de monómero de cloruro de vinilo (VCM, por sus siglas en inglés).
• La clorhidratación del acetileno es un proceso clave en la fabricación de VCM.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un catalizador libre de metales para la clorhidratación del acetileno.
• Demostrar la eficacia del nanografeno confinado en la matriz de nitruro de boro (BNC) como catalizador sostenible.

Principales métodos:

• Síntesis del catalizador BNC con abundantes sitios activos de B-N-C.
• Caracterización mediante análisis elemental, espectroscopia y cálculos teóricos.
• Pruebas de rendimiento bajo diversas velocidades y temperaturas espaciales.

Principales resultados:

• El catalizador BNC exhibe una estructura electrónica única que facilita la adsorción y la polarización del acetileno.
• La conversión de acetileno se correlaciona linealmente con el contenido de B-N-C en el sitio.
• El BNC optimizado logró una conversión casi completa de acetileno y una selectividad del 99% de VCM, estable durante 800 horas.
• Alto rendimiento mantenido a velocidades espaciales elevadas (hasta 230 h−1).

Conclusiones:

• El catalizador BNC demuestra un rendimiento superior en comparación con el carbono y el nitruro de boro dopados con nitrógeno.
• Este catalizador BNC sin metal presenta una ruta sostenible prometedora para la producción de VCM.
• La estabilidad y la eficiencia del catalizador resaltan su potencial industrial.