Síntesis de perovskitas en capas (La, Ni/Co) vía SCS y su uso como catalizadores en el reformado seco de metano Synthesis of layered perovskites (La, Ni/Co) via SCS and their use as catalysts in dry reforming of methane

Resumen

Se sintetizaron perovskitas en capas de fórmula A2BX4 (A= La; B= Co y Ni; X= O) a partir del método por combustión en solución, SCS, empleando glicina como combustible y radiación microondas como fuente de energía. Los sólidos fueron caracterizados vía espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier FT-IR, difracción de rayos X DRX y fisisorción de nitrógeno. La FT-IR muestra la presencia de múltiples bandas características de interacciones metal - oxígeno a baja longitud de onda (≤ 1000 cm-1), indicando la presencia de estos metales en los sólidos sintetizados. La DRX demuestra que la fase predominante en estos materiales corresponde a los reportados para perovskitas tetraédricas con crecimiento en capas (Ruddlesden-Popper); además, se determinó el tamaño del dominio cristalino (Ec. Scherrer), encontrándose valores por debajo de los 10 nm. El análisis textural reveló que los sólidos presentan valores muy bajos de área superficial (<16m2/g), típico de partículas con tamaños en el orden de los nanómetros. El test catalítico indicó que el mejor performance para la reacción de reformado de metano se observa para las perovskitas bimetálicas, donde la conversión promedio de metano fue 75 - 81 % a 700 °C, con una selectividad promedio hacia Syngas de 14 %.

Layered perovskites of formula A2BX4 (A= La; B= Co and Ni; X= O) were synthesized using the solution combustion method, SCS, using glycine as fuel and microwave radiation as energy source. The solids were characterized via Fourier transform infrared spectroscopy FT-IR, X-ray diffraction DRX and nitrogen physisorption. FT-IR shows the presence of multiple characteristic bands of metal-oxygen interactions at low wavelengths (≤ 1000 cm-1), indicating the presence of these metals in the synthesized solids. XRD shows that the predominant phase in these materials corresponds to those reported for tetrahedral perovskites with layered growth (Ruddlesden-Popper); In addition, the size of the crystalline domain was determined (Eq. Scherrer), finding values below 10 nm. The textural analysis revealed that the solids present very low values of surface area (<16 m2/g), typical of particles with sizes in the order of nanometers. The catalytic test indicated that the best performance for the methane reforming reaction is observed for bimetallic perovskites, where the average methane conversion was 75 - 81% at 700 °C, with an average selectivity towards Syngas of 14 %.