Ref.: MmeCa04-007

Comparación de la adsorción de CO2 en materiales a base de óxido de cerio preparados mediante proceso hidrotermal convencional y síntesis hidrotermal asistida por microondas

Apresentador: Doris Ruiz

Autores (Instituição): Chimentao, R.J.(Universidad de Concepción); Cheung, C.L.(University of Nebraska-Lincoln); Morton, M.(University of Nebraska-Lincoln); de Leon, E.(University of Nebraska-Lincoln); Llorca, J.(Universitat Politècnica de Catalunya); Guirado, F.G.(Universitat Rovira I Virgili); Ruiz, D.(Universidad de Concepción); Milanezi, H.C.(Universidade Federal de São Carlos); Oliveira dos Santos, J.B.(Universidade Federal de São Carlos);

Resumo:
El aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera contribuye con el calentamiento global. Por lo tanto, urge reducir las emisiones de CO2. El uso del CeO2, como adsorbente sólido, se destaca por sus propiedades ácido-base requeridas para interactuar con la molécula de CO2. El método de síntesis posee un efecto directo en las propiedades fisicoquímicas de los adsorbentes modulando la adsorción. Este trabajo evaluará materiales de CeO2 preparados por tratamiento hidrotermal convencional y por síntesis hidrotermal asistida por microondas en la captación de CO2. Comparado con el método convencional, las microondas proveen una velocidad de calentamiento más rápida y uniforme con tiempos más cortos de síntesis. Los materiales se prepararon mediante la adición de una solución acuosa de urea con una solución acuosa de nitrato de cerio en un vaso con agitación a 333 K. El sólido precipitado se trató hidrotermalmente en una autoclave a 333 K por 36 h. A modo de comparación, se trató el sólido con microondas a 373 K por 10 min y una potencia de 1200 W. Se sintetizaron materiales conteniendo 1% m/m de La referido al CeO2. Las muestras obtenidas se caracterizaron por DRX, FTIR de CO2, SEM-EDS, adsorción N2 (77 K), de CO2 (273 K) y de CO2 por TGA (298 K). Los datos de adsorción de CO2 a 273 K fueron evaluados con los modelos Langmuir y Freundlich, respectivamente. El material de CeO2 preparado vía tratamiento hidrotermal asistido por microondas presentó la mayor cantidad adsorbida de CO2 a 273 K (qe = 1,23 mmol g-1) junto con la mayor constante cinética de pseudo-primer orden (k1=0,2583 min-1). Igualmente, la adsorción de CO2 a 298 K medida por TGA reveló una mayor capacidad de adsorción en el CeO2 asistido hidrotermalmente por microondas. La irradiación de las microondas formó materiales de CeO2 con mayor área superficial y menor tamaño de cristalitos cuando fueron comparados con los materiales obtenidos por tratamiento hidrotermal convencional. Es inferido que una mayor adsorción de CO2 del CeO2 posee correlación con una mayor área superficial (SBET) y menor tamaño del cristalito. Los datos de adsorción de CO2 a 273 K fueron mejor ajustados con el modelo de Freundlich comparado con el modelo de Langmuir sugiriendo una adsorción en una superficie no uniforme e interacción entre las moléculas de CO2 adsorbidas. Materiales de CeO2 preparados con tratamiento hidrotermal asistido por microondas proporcionaron una mayor capacidad de adsorción de CO2 cuando fueron comparados con los materiales obtenidos por tratamiento convencional. Mayor SBET y menor tamaño del cristalito fueron alcanzados para las muestras de CeO2 sometidas a acción de las microondas.