G T1 Y T2

En catálisis heterogénea, y en general. La velocidad de los procesos depende de la temperatura de forma diferente según opere un control químico o difusional. La velocidad de los procesos depende, fundamentalmente, del control difusional para el intervalo completo de las temperaturas. La velocidad de los procesos depende de la temperatura en forma lineal y continua. La velocidad de los procesos sólo depende de la temperatura.

En un estudio sobre la estabilidad de un catalizador M/soporte se observa una desactivación considerable por efecto de la temperatura elevada de operación. En este caso podemos apuntar como causa más probable de la desactivación: Pérdida de la fase activa por un fenómeno de leaching. Formación ce un depósito carbonoso sobre la superficie del catalizador. Envenenamiento de los centros activos. Sinterización de la fase metálica o pérdida de la misma en el interior de los poros.

En relación con los constituyentes de un catalizador heterogéneo, podemos afirmar que: La fase activa es por lo general la parte mayoritaria, representando un porcentaje en peso muy superior al resto. Los promotores pueden mejorar el comportamiento tanto de la fase activa como del soporte. EI promotor puede modificar las propiedades texturales del soporte, o las propiedades electrónicas del metal activo, pero nunca va a servir para mejora catalítica del sistema. Los promotores son siempre metales pesados que se adicionan en pequeña cantidad en la formulación general del catalizador.

EI modelo de Langmuir permite entender los equilibrios de quimisorción que forman parte de las etapas de catálisis heterogénea. Dicho modelo considera: La quimisorción de reactivos se produce con formación de multicapas. EI modelo de Langmuir, la fracción de moléculas adsorbidas depende de la presión del adsorbato en contacto con la superficie del catalizador. La energía de adsorción de las moléculas de adsorbato depende del cubrimiento. Cuando el cubrimiento es mayor, la energía disminuye. La adsorción se produce más fuertemente en unos centros que en otros.

En relación con los catalizadores estructurados: Los catalizadores estructurados se caracterizan por su elevada actividad y elevada pérdida de carga. Los catalizadores estructurados sólo pueden utilizarse en Catálisis Medioambiental. Los catalizadores tipo honeycomb se utilizan, fundamentalmente, en procesos de Química Fina. En catalizadores de tipo honeycomb, la fase activa y los promotores se encuentran en forma de recubrimiento sobre las paredes del material soporte.

En relación con los catalizadores de fases activas soportadas: Un tipo particular de los efectos de interacción entre fase activa y soporte, son los denominados SMSI, que permite modificar el comportamiento químico de la fase activa soportada. Los efectos tipo SMSI siempre inducen la desactivación del catalizador. Siempre deben evitarse los efectos de interacción entre fase activa y soporte. Los efectos de interacción entre fase activa y soporte siempre inducen la desactivación del catalizador.

En relación con el concepto de economía atómica. La economía atómica de un proceso se define a partir del cociente entre los gramos de reactivos y productos obtenidos experimentalmente. Los procesos deben ser eficientes particularmente en lo que se refiere al uso de disolventes. EI uso de catalizadores, la mejora de la velocidad, permite aumentar la eficiencia de los procesos químicos. EI uso de catalizadores, su selectividad, permite aumentar la eficiencia de los procesos químicos.

Indique cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta. EI fenómeno de spill-over permite explicar la adsorción de hidrógeno sobre el soporte, y por tanto, la participación de este en procesos de hidrogenación catalítica. EI soporte puede desempeñar diversas funciones, pero nunca va a participar directamente en la reacción, al no disponer de centros activos sobre su superficie. EI grado de reducción en un soporte reducible puede tener influencia sobre el comportamiento catalítico del catalizador. A través de su interacción con el metal, el soporte puede aumentar la resistencia a la desactivación por sinterización.

En relación con los parámetros experimentales utilizados en Catálisis Heterogénea. La conversión depende de la selectividad del proceso. La selectividad será máxima siempre que la conversión sea máxima. EI rendimiento será igual a la conversión si la selectividad es mínima. EI rendimiento será igual a la conversión si la selectividad es máxima.

En relación a los catalizadores nanoestructurados. Los sistemas core-shell se caracterizan por la presencia de esferas de metal que contienen partículas de óxidos metálicos. Los sistemas yolk-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte totalmente huecas. Los sistemas yolk-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte huecas que contienen partículas metálicas. Los sistemas core-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte totalmente huecas.

En relación con los efectos de interacción metal-soporte: Juegan un papel estructural pero no influyen en el comportamiento químico del catalizador. Tienen un efecto negativo sobre la actuación catalítica por lo que deben ser minimizados. Este tipo de efectos se manifiesta sólo en catalizadores masivos. Son diversos y, en general, dependen de la temperatura y el ambiente químico de operación.

En relación con los catalizadores estructurados: Los catalizadores estructurados sólo pueden utilizarse en Catálisis Medioambiental. Los catalizadores tipo honeycomb se utilizan, fundamentalmente, en procesos de Química Fina. Los catalizadores estructurados se caracterizan por su elevada actividad y elevada pérdida de carga. En catalizadores de tipo honeycomb, la fase activa y los promotores se encuentran en forma de recubrimiento sobre las paredes del material soporte.

En relación con el modelo de Eley-Rideal: Todas las especies permanecen en fase gaseosa reaccionando sin la intervención de la superficie del catalizador. La velocidad solo es dependiente del reactivo que permanece en fase gaseosa. Todas las especies en fase gaseosa deben adsorberse para que puedan reaccionar sobre la superficie del catalizador. Al menos uno de los reactivos implicados permanece en fase gaseosa durante todo el curso de la reacción.

En relación con el concepto de dispersión de la fase activa de un catalizador: Sólo puede definirse en el caso de catalizadores masivos. Sólo puede definirse en el caso de catalizadores de fase activa soportada. Da cuenta de la fracción de fase activa en la superficie del catalizador. Varía fuertemente con el tamaño de partícula de fase activa para todo el intervalo de tamaños.

En relación con los dispositivos experimentales utilizados en Catálisis Heterogénea: Los reactores discontinuos (batch) mantiene un perfil constante con el tiempo de producto. En los reactores de flujo con lecho fijo debe evitarse la formación de canales preferenciales. Los reactores de lecho fluidizado se caracterizan por la presencia de reactivos líquidos y sólidos en contacto. Los reactores de flujo con lecho fijo se utilizan en procesos de operación discontinua.

En relación con la desactivación de los catalizadores. La formación de depósitos suele ser un fenómeno selectivo frente a la desactivación por envenenamiento que suele ser no selectivo. La formación de depósitos suele ser un fenómeno no selectivo frente a la desactivación por envenenamiento que suele ser selectivo. La porosidad del catalizador tiene poca influencia frente a los fenómenos de atrición y erosión. Los procesos de sinterización son sólo dependientes de la temperatura de operación del catalizador.

En relación con las etapas fundamentales de la catálisis heterogénea, podemos afirmar que: Para un estudio fundamental sobre el comportamiento de un determinado catalizador es necesario que el proceso esté controlado por las etapas físicas, fundamentalmente las de difusión interna de reactivos y productos. Las etapas de difusión externa de reactivos y productos son poco sensibles a la variación del flujo de alimentación. Las etapas verdaderamente químicas son las menos sensibles a variaciones de presión y temperatura. Las etapas de difusión interna van a dependen en gran medida del tamaño y la cantidad de poros existentes en el catalizador.

El mecanismo de Langmuir-Hinshelwood se consideran los siguientes supuestos: Se considera que los productos formados no se adsorben de forma significativa, por lo que la reacción inversa es despreciable. Sólo es válido en el caso de mecanismos de tipo unimolecular con adsorción de reactivos no disociativa. La etapa controlante del proceso es la desorción de productos. En un mecanismo de este tipo la velocidad es independiente de la presión de reactivos.

En relación con la clasificación de los catalizadores: De acuerdo con el estado de agregación de reactivos y catalizador, podemos clasificarlos en masivos y soportados. De acuerdo con el modo de operación química del catalizador, podemos clasificarlos en tipos redox y ácido-base. De acuerdo con el modo de operación química del catalizador, podemos clasificarlos en enzimáticos, homogéneos y heterogéneos. De acuerdo con el estado de agregación de reactivos y catalizador, podemos clasificarlos en homogéneos y heterogéneos.

En relación con los catalizadores de fases activas soportadas: Siempre deben evitarse los efectos de interacción entre fase activa y soporte. Los efectos tipo SMSI siempre inducen la desactivación del catalizador. Los efectos de interacción entre fase activa y soporte siempre inducen la desactivación del catalizador. Un tipo particular de efectos de interacción entre fase activa y soporte, son los denominados SMSI, que permiten modificar el comportamiento químico de la fase activa soportada.

Entre las características que diferencian los procesos de fisisorción y quimisorción podemos decir: La quimisorción suele ser un proceso activado, mientras que la fisisorción no lo es. La interacción adsorbato-catalizador es más fuerte en el caso de la adsorción física. Por lo general la fisisorción ocurre con una elevada especificidad adsorbato-adsorbente, mientras que la quimisorción se caracteriza por su menor selectividad. Es por esto que la quimisorción suele ocurrir con formación de multicapas. La quimisorción es un proceso altamente reversible. En la fisisorción la reversibilidad depende mucho del tipo de adsorbato.

Indique cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta: El fenómeno de spill-over permite explicar la adsorción de hidrógeno sobre el soporte, y por tanto, la participación de este en procesos de hidrogenación catalítica. El soporte puede desempeñar diversas funciones, pero nunca va a participar directamente en la reacción, al no disponer de centros activos sobre su superficie. El grado de reducción en un soporte reducible puede tener influencia sobre el comportamiento catalítico del catalizador. A través de su interacción con el metal, el soporte puede aumentar la resistencia a la desactivación por sinterización.

En relación con el concepto de actividad catalítica: La actividad catalítica no es dependiente de las condiciones en que la reacción se lleve a cabo. El número de conversiones (TON, Turnover Number) puede relacionarse directamente con la actividad catalítica. La actividad catalítica depende en mayor medida de la temperatura de reacción que del área superficial expuesta del catalizador. La frecuencia de conversiones (TOF, Turnover Frecuency) puede relacionarse directamente con la actividad catalítica.

El método de co-precipitación para la preparación de catalizadores: Se emplea fundamentalmente para la obtención de catalizadores formados por metales nobles altamente dispersos sobre soportes de tipo óxido. Se utiliza fundamentalmente para la obtención de óxidos mixtos formados por más de un metal. Consiste en poner en contacto una disolución de una sal metálica con un soporte en fase sólida, de forma que el metal de la disolución precipita sobre la superficie del sólido. Es el utilizado para la obtención de partículas formadas por un núcleo interno formado por el óxido, y una capa que recubre a dicho núcleo, formada generalmente por un óxido poroso.

En relación con el concepto de selectividad en Catálisis: El uso de diferentes metales puede modificar las concentraciones en equilibrio de los diferentes hidrocarburos obtenidos a partir del gas de síntesis. La selectividad de un catalizador permite eludir los controles cinético y termodinámico de una reacción. El diseño de los procesos catalíticos está enfocado en la mejora de la cinética de la reacción más que en su selectividad. Las zeolitas pueden manifestar diferentes tipos de selectividad en razón de sus características estructurales.

En relación con el concepto de Catálisis: Un catalizador aumenta o disminuye la velocidad con la que un sistema químico evoluciona hacia la situación de equilibrio, sin modificar dicho equilibrio. Un catalizador es una sustancia que químicamente altera un mecanismo de reacción, así como la velocidad total de la misma. En Química, el camino (mecanismo de reacción) más simple y directo siempre es el más rápido. Un catalizador no experimenta ningún cambio reversible durante la transformación química en la que interviene.

Supongamos una reacción A(g) + B(g) → C(g) catalizada por un catalizador de platino mediante un mecanismo de tipo Langmuir-Hinshelwood. Se cumplirá que: Si la adsorción de A y B sobre platino se produce en muy poca extensión, la reacción será de orden 1 con respecto a cada uno de los reactivos A y B. Si la adsorción de A y B sobre platino se produce en muy poca extensión, la reacción será no dependerá de las presiones parciales de los reactivos. Si suponemos un valor de P constante y variamos la presión de A, la velocidad máxima se alcanzará cuando PA=2PB. Si el reactivo A se adsorbe fuertemente y el B lo hace de manera débil, la reacción se inhibirá al aumentar la presión de B.

En Catálisis Heterogénea, y en general: La velocidad de los procesos sólo depende de la temperatura. La velocidad de los procesos depende de la temperatura de forma diferente según opere un control químico o difusional. La velocidad de los procesos depende de la temperatura en forma lineal y continua. La velocidad de los procesos depende, fundamentalmente, del control difusional para el intervalo completo de temperaturas.

En relación con el concepto de conversión de un reactivo en una transformación catalítica: Cuanto menor sea su valor, más eficiente será el catalizador. Es el porcentaje de reactivo en el flujo de alimentación que queda sin reaccionar. Es el porcentaje de reactivo en el flujo de alimentación que se transforma en producto. Es un parámetro equivalente al de rendimiento.

En un estudio sobre la estabilidad de un catalizador M/soporte se observa una desactivación considerable por efecto de la temperatura elevada de operación. En este caso podemos apuntar como causa más probable de la desactivación: Sinterización de la fase metálica o pérdida de la misma en el interior de poros. Pérdida de la fase activa por un fenómeno de leaching. Formación de un depósito carbonoso sobre la superficie del catalizador. Envenenamiento de los centros activos.

En relación con el concepto de Química verde o sostenible y la Catálisis: Se trata de emplear catalizadores biodegradables. Los catalizadores permiten la selectividad del proceso hacia la formación del producto deseado. El uso de catalizadores homogéneos es preferible al de heterogéneos. El uso de catalizadores siempre posibilita evitar el uso de disolventes.

En relación con el concepto de economía atómica: En relación con la Catálisis, se trata de emplear catalizadores que minimicen el número de etapas de reacción. Se trata de un concepto totalmente equivalente al de rendimiento químico. Se trata de proponer procesos con múltiples etapas con el fin de elevar la selectividad del proceso. En relación con la Catálisis, se trata de emplear catalizadores para aumentar la velocidad de la reacción.

En relación con el concepto de cubrimiento en los procesos de adsorción: Se trata de un concepto siempre referido a los procesos de quimisorción. Se define como la fracción de superficie libre de adsorbato. Se trata de un concepto siempre referido a los procesos de fisisorción. Un valor de 1 se relaciona con la formación de una monocapa de adsorbato en la superficie del adsorbente.

El modelo de Langmuir permite entender los equilibrios de quimisorción que forman parte de las etapas de catálisis heterogénea. Dicho modelo considera: El modelo de Langmuir, la fracción de moléculas adsorbidas depende de la presión del adsorbato en contacto con la superficie del catalizador. La energía de adsorción de las moléculas de adsorbato depende del cubrimiento. Cuando el cubrimiento es mayor, la energía disminuye. La adsorción se produce más fuertemente en unos centros que en otros. La quimisorción de reactivos se produce con formación de multicapas.

En relación con el concepto de economía atómica: Los procesos deben ser eficientes particularmente en lo que se refiere al uso de disolventes. El uso de catalizadores, la mejora de la velocidad, permite aumentar la eficiencia de los procesos químicos. El uso de catalizadores, su selectividad, permite aumentar la eficiencia de los procesos químicos. La economía atómica de un proceso se define a partir del cociente entre los gramos de reactivos y productos obtenidos experimentalmente.

En relación con los constituyentes de un catalizador heterogéneo, podemos afirmar que: El promotor puede modificar las propiedades texturales del soporte, o las propiedades electrónicas del metal activo, pero nunca va a servir para mejorar la actividad catalítica del sistema. Los promotores pueden mejorar el comportamiento tanto de la fase activa como del soporte. Los promotores son siempre metales pesados que se adicionan en pequeña cantidad en la formulación general del catalizador. La fase activa es por lo general la parte mayoritaria, representando un porcentaje en peso muy superior al resto.

En relación con los mecanismos de desactivación/regeneración de catalizadores: La regeneración de un catalizador desactivado siempre implica su tratamiento en atmósfera oxidante a alta temperatura. La desactivación de un catalizador puede evitarse modificando las condiciones del proceso o las propiedades del catalizador. La desactivación de un catalizador debe evitarse, necesariamente, modificando las condiciones del proceso. La desactivación de un catalizador siempre se relaciona con la modificación de las propiedades químicas de su fase activa.

En relación con los constituyentes de los catalizadores: La dispersión se define para los promotores de la actividad catalítica. La dispersión es mayor cuanto mayor el tamaño de las partículas de fase activa. La dispersión se define para la fase soporte del catalizador. La dispersión se define a partir de la fracción en superficie del total de átomos de la fase activa.

En relación con los catalizadores nanoestructurados: Seleccione una: Los sistemas core-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte totalmente huecas. Los sistemas yolk-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte huecas que contienen partículas metálicas. Los sistemas core-shell se caracterizan por la presencia de esferas de metal que contienen partículas de óxidos metálicos. Los sistemas yolk-shell se caracterizan por la presencia de esferas de soporte totalmente huecas.

En relación con el método de síntesis de adsorción/intercambio iónico para preparar catalizadores de fase activa soportada: Permite obtener catalizadores de baja dispersión y alta carga. Debe controlarse de forma precisa el pH de la suspensión del soporte con la disolución del precursor de la fase activa. Permite obtener catalizadores de alta dispersión y alta carga. A diferencia de lo que ocurre en el caso de los métodos de síntesis de deposición-precipitación, el pH del medio de síntesis no es una variable relevante.

En el proceso de impregnación a humedad incipiente: No se puede utilizar si queremos preparar un catalizador bimétalico, es decir, con dos metales soportados. Por lo general requiere hacer una impregnación previa utilizando exclusivamente el disolvente, al objeto de determvolumen de mojado correspondiente a un gramo de soporte. La carga metálica finalmente obtenida no puede ser estimada a priori. Es por ello que se obtienen valores totalmente pero pequeños. Requiere el uso de disoluciones acuosas de la fase que se quiere soportar. No es posible por tanto emplear otro tipo disolvente.

Diferenciando los mecanismos de Langmuir-Hinshelwood (L-H) y de Eley-Rideal (E-R): El mecanismo L-H presenta un máximo de velocidad para cubrimientos bajos de los reactivos. El mecanismo E-R presenta un máximo de velocidad para cubrimientos intermedios de los reactivos. Los mecanismos L-H y E-R son indistinguibles, en relación con la velocidad, para cubrimientos bajos de los reactivo. El mecanismo E-R presenta un máximo, en relación con la velocidad, para cubrimientos bajos de los reactivos.

En relación con los métodos de preparación de catalizadores: El método de deposición-precipitación se emplea en la síntesis de catalizadores masivos. Los métodos sol-gel se caracterizan por la elevada pureza que permiten en el producto obtenido. En el caso de la impregnación húmeda se trabaja con el mínimo volumen de disolución precursora. Los métodos de intercambio iónico conducen a catalizadores de baja dispersión.

En relación con el concepto de sensibilidad a la estructura en una reacción catalítica: Se refiere a la diferente actividad que pueden mostrar los átomos en la superficie de las partículas de fase soportada en función de su grado de coordinación. Se refiere a la mayor selectividad que muestran las partículas de fase activa soportada de menor tamaño. Se refiere a la diferente actividad que pueden mostrar los átomos de las partículas de fase activa soportada en función grado de coordinación. Se refiere a la mayor actividad catalítica de los catalizadores de fase activa soportada con mejor dispersión.

Diferenciando fisisorción y quimisorción: La quimisorción se caracteriza por un cubrimiento de la superficie en multicapas. La quimisorción implica la formación de enlaces químicos entre adsorbente y adsorbato. Los procesos de fisisorción suelen ser lentos. La fisisorción ocurre en un intervalo ilimitado de temperatura.

En relación con los catalizadores de tipo panal de abeja (honeycomb). Este diseño puede emplearse tanto en catálisis homogénea como heterogénea. Los soportes que se emplean son siempre de naturaleza cerámica obtenidos mediante procedimientos de extrusión. Este diseño permite el tratamiento de caudales elevados de reactivos con una pérdida de carga mínima. Este diseño se emplea, fundamentalmente, en procesos de síntesis química catalítica.

En los estudios fundamentales de catálisis: Para evitar que la velocidad global del proceso venga controlada por las etapas de difusión externa, es necesario tflujos bajos. Ni el flujo de reactivos ni el tamaño de partículas tienen influencia en el control difusional en catálisis heterogénea. Para evitar que la velocidad global del proceso venga controlada por las etapas de difusión interna, es necesario trpartículas de tamaño grande. El control por difusión externa se puede evitar aumentando el flujo de alimentación.

En relación con la dispersión en un catalizador M/soporte, se puede decir que: Para una misma carga metálica, el tamaño de partícula de metal es independiente del área superficial del soporte, puede variar es la dispersión. La dispersión conseguida en un catalizador es totalmente independiente del método de síntesis utilizado. En principio, conseguiremos mayor dispersión en catalizadores con baja carga metálica y alta superficie específica soporte. El valor de dispersión es por lo general sensible a los tratamientos térmicos a temperaturas elevadas. Al aumentar de tratamiento, las partículas se hacen más grandes, aumentando por tanto la dispersión del sistema.

En relación con los ciclos catalíticos: La composición y estructura del catalizador no experimentan un cambio neto una vez que se completa un ciclo catalítico. Los ciclos catalíticos se relacionan con los procesos de naturaleza redox. La composición y estructura del catalizador no se modifican a lo largo del ciclo catalítico. Los ciclos catalíticos se relacionan con los procesos heterogéneos de tipo gas-sólido.

En relación con los constituyentes de los catalizadores: La textura es un parámetro clave en Catálisis, particularmente, en relación con el soporte empleado en el catalizador. Los promotores pueden actuar sobre la textura de los catalizadores, pero no sobre su estructura. La textura es un parámetro clave en Catálisis, particularmente, en relación con la fase activa del catalizador. El soporte exclusivamente tiene la función de dispersar la fase activa del catalizador.

En relación con la energía de activación de un proceso catalítico: Puede ser superior o inferior respecto al proceso no catalizado. Será siempre inferior a la correspondiente al proceso no catalizado. No variará con respecto al proceso no catalizado. Será tal que aumentará la constante de equilibrio del proceso a favor de la obtención de productos.

En relación con la interacción fase activa-soporte en los catalizadores de fase activa soportada: La interacción entre metal y soporte se maximiza para las partículas de fase activa de mayor tamaño. La interacción entre metal y soporte puede modificar significativamente la actividad y selectividad del catalizador. La interacción entre las partículas de fase activa y el soporte permite obtener catalizadores con elevada dispersión superficie de contacto fase activa-soporte. La interacción fuerte metal-soporte (SMSI) se relaciona con los cambios electrónicos en las partículas de faque incorporan electrones procedentes del soporte.

Los catalizadores nano-estructurados de tipo core-shell están constituidos por: Un gran núcleo esférico de material tipo óxido con partículas metálicas embutidas en su interior. Un núcleo, por ejemplo, de Au rodeado por una envolvente de otro material, por ejemplo, sílice formando una esfera de tamaño nanométrico. Son por lo general aluminosilicatos tridimensionales con una estructura porosa de tamaño nanométrico en la que se dispone la fase activa. Materiales por lo general óxidos con forma de nanotubos con metales activos en su interior.

Diferenciando los mecanismos de Langmuir-Hinshelwoood (L-H) y de Eley-Rideal (E-R). El mecanismo L-H presenta un máximo de velocidad para cubrimientos bajos de los reactivos. El mecanismo E-R presenta un máximo de velocidad para cubrimientos intermedios de los reactivos. Los mecanismos L-H y E-R son indistinguibles, en relación con la velocidad, para cubrimientos bajos de los reactivos. El mecanismo E-R presenta un máximo, en relación con la velocidad, para cubrimientos bajos de los reactivos.

Sobre el concepto de economía atómica podemos decir. Está relacionado con la selectividad del producto. Incide en concreto en la necesidad de disminuir el valor de la actividad catalítica hacia el producto deseado. La síntesis del ibuprofeno es un buen ejemplo. Se base en el principio de ahorro de átomos en el reactivo. Incide en la necesidad de reducir la velocidad de la reacción para que los átomos permanezcan el mayor tiempo posible en forma de reactivos. Hace referencia a la necesidad de reducir las condiciones de presión y temperatura a las que se producen los procesos catalíticos, sin merma de la velocidad de transformación de reactivos en productos. Hace referencia a la necesidad de maximizar la transformación de reactivos hacía el producto deseado reduciendo todo lo posible la formación de subproductos de reacción.

La preparación de un catalizador M/soporte mediante la técnica de impregnación a humedad incipiente consiste en: Añadir lentamente una disolución de una sal del metal que queremos depositar sobre el soporte en forma de polvo. Tras alcanzar el punto de mojado incipiente, se procede al secado y a la activación del metal (mediante calcinación y reducción en corriente reductora. Se parte de disoluciones acuosas de las sales de los metales, tanto en la fase activa como en el soporte, a los cuales se les adiciona un agente precipitante que hace que primero precipite el soporte y luego el óxido metálico. Dicho óxido luego se transforma en metal mediante un tratamiento de reducción, por ejemplo, corriente de H. Añadimos un alcóxido del metal correspondiente en forma de polvo. Posteriormente se añade agua para que tenga lugar la hidrólisis y policondensación del acóxido. Por último, se somete a una reducción en corriente de H para obtener el metal en estado de oxidación 0. -Consiste realmente en una reacción en estado sólido a partir de las sales del metal ativo como soporte. En función de la temperatura empleada en esta reacción, el sistema tendrá mayor o menor superficie específica.

El procedimiento de síntesis de catalizadores mediante coprecipitación se basa en: La adición de un agente precipitante sobre una disolución conteniendo sales disueltas de los elementos metálicos que formarán parte del catalizador. Se suele emplear para preparar óxidos mixtos. La impregnación en etapas sucesivas de un soporte con distintas disoluciones de compuestos metálicos. -Se utiliza normalmente para dispersas partículas metálicas sobre la superficie de soportes tipo óxidos. La dispersión se realiza empleando disoluciones básicas del metal que desea soportar. La hidrólisis y condensación del alcóxidos metálicos de partida. Para ello es necesario partir de alcóxidos metálicos de elevada pureza.

La desactivación de un catalizador por envenenamiento es un proceso asociado normalmente a: La presencia en la alimentación de reactivos como el fósforo. El uso de catalizadores con mala dispersión de la fase activa. El uso de soportes con baja superficie específica. El uso de elevadas temperaturas de reacción en el catalizador.

La formación de depósitos carbonosos (tipo coke): Es por lo general un proceso reversible, del cual el catalizador se puede recuperar mediante calcinación a temperatura moderada. Es un problema cuyo estudio es inabordable a día de hoy mediante las técnicas de caracterización disponibles. Es un fenómeno beneficioso desde el punto de vista de la catálisis, y por tanto, es aconsejable trabajar en condiciones en las que se produzca la formación de los depósitos. Se produce siempre de forma selectiva sobre la superficie de la fase dispersa (metal), no afectando a la superficie del soporte.

La desactivación de un catalizador por efectos de sinterización de las partículas del metal activo implica: El bloqueo de parte de la superficie del metal activo por envenenamiento o formación de depósitos carbonosos. El colapso de la estructura porosa del catalizador. El aumento del tamaño de partículas metálicas con la consiguiente pérdida de dispersión. El aumento de la dispersión del catalizador, aumentando con ella la fracción de átomos metálicos en la superficie de las partículas de fase activa.

29.Indique cuál de las siguientes afirmaciones sobre la dispersión metálica de un catalizador es FALSA: La elección del tipo de soporte es fundamental para la obtención de sistemas altamente dispersos. Así, por ejemplo, es aconsejable emplear soportes con alta superficie específica. El uso de sistemas dispersos está asociado con la necesidad de reducir el coste de los catalizadores. A través de la técnica XPS puede obtener información acerca de la dispersión de un catalizador M/soporte. La dispersión de un sistema M/soporte depende del tamaño de partícula metálica, pero es independiente de la morfología de dichas partículas.

En un estudio de la estabilidad de un catalizador M/soporte se observa una desactivación considerable por el efecto de la temperatura. La causa más probable es: Envenenamiento del catalizador. Formación de un depósito de carbono tipo coke. Sinterización de las partículas metálicas de la fase activa. Pérdida de la fase activa por Leaching.

La preparación de un catalizador mediante la técnica sol-gel implica: Se parte de una mezcla de alcóxidos metálicos que se somenten a hidrólisis y condensación. otro.

En relación con la caracterización de catalizadores heterogéneos mediante DRX, podemos afirmar que: Es una técnica muy versátil utilizada normalmente para identificar la estructura del catalizador. Debido a sus características, nos ofrece información mucha más precisa sobre el metal disperso que sobre el soporte. Se utiliza por tanto preferiblemente para estudiar la estructura del metal. Los diagramas de rayos X ofrecen información de tipo cualitativo sobre las estructuras presentes en las muestras, pero no pueden aportar datos cuantificadores. No nos sirve para conocer la proporción de las fases presentes en la muestra. Nos ofrece información sobre la estructura de la muestra. En combinación con la ley de Vegard nos permite obtener información acerca del grado de incorporación de un catión (dopante) en la estructura de un óxido. Además de identificar los tipos de estructuras presentes en la muestra de estudio, el análisis de los picos puede permitirnos obtener información del grado de cristalinidad de la muestra. Así, cuanto más anchos sean los picos, más grandes serán los cristalitos.

En relación con la caracterización de catalizadores mediante la técnica de absorción volumétrica de nitrógeno, indique que afirmación es falsa: La adsorción volumétrica de nitrógeno se realiza a la temperatura del nitrógeno líquido (77k), y nos sirve para determinar las propiedades texturales como superficie específica y volumen poroso. Es una técnica en la que la absorción se produce de forma selectiva, de forma que simplemente variando las condiciones de presión y temperatura podremos llegar a distinguir la superficie de fase metálica de un lado y la de soporte de otro. A través de los resultados obtenidos por esta técnica podemos tener información acerca de la geometría de los poros presentes en la muestra, e igualmente del carácter de dicha porosidad (micro, meso o macro). Está basada en el proceso de fisisorción de las moléculas de nitrógeno sobre la superficie de la muestra.

Sobre las condiciones experimentales para el registro del espectro XPS: *. Se requieren condiciones de ultra-alto vacío, al objeto de favorecer que los fotoelectrones procedentes de la muestra puedan llegar al sistema de detección. La fuente de rayos X genera una radicación con una energía diferente según el tipo de átomos que queremos estudiar. Necesitaremos por tanto sistemas que sean capaces de generar radiación X en un amplio rango de energías. En esta técnica, la excitación de la muestra se produce utilizando rayos X y la información se obtiene a partir de dicha cantidad de radiación absorbida por la muestra. Por sus características intrínsecas, el estudio de muestras en forma de polvo es inabordable por esta técnica. Se necesitan láminas o microcristales.

En un experimento de reducción térmica programada: La muestra debe tratarse en atmosfera oxidante, midiendo la pérdida de peso por efecto del calentamiento. La muestra se trata en atmosfera reductora, por ejemplo, gas hidrogeno. Se analizan los gases formados en función de la temperatura de la muestra. Para ello empleamos un espectrómetro de masas. En primer lugar, la muestra se reduce a temperatura moderada (sobre 500ºc) y a continuación se registra con un cromatógrafo de gases. Es necesario someter a la muestra en condiciones de alto vacío.

El cálculo de la dispersión metálica a partir de imágenes de microscopía electrónica implica. La determinación del diámetro de las partículas y el uso de un modelo de morfología de dichas partículas. Conociendo el diámetro de partícula promedio, la dispersión se puede calcular de forma automática, con independencia de la morfología que presenten las partículas. Es necesario obtener imágenes donde se pueden contar los átomos en la superficie y los átomos totales. Se trabajará fundamentalmente con imágenes SEM, donde las partículas, tamaño y morfología se aprecian más claramente.

La técnica EDS-SEM se utiliza para obtener información: Composicional a nivel de micras. Nos aporte información sobre el estado de oxidación de los elementos presentes en la muestra. Como toda la información de la microscopía SEM, se refiere a las propiedades texturales de la muestra. Se utiliza fundamentalmente para identificar la presencia de oxígeno en las muestras.