Efecto de la titania en circonia sintetizada por sol-gel como soporte catalítico del CuO



Document title: Efecto de la titania en circonia sintetizada por sol-gel como soporte catalítico del CuO
Journal: Revista mexicana de física
Database: PERIÓDICA
System number: 000337064
ISSN: 0035-001X
Authors: 1
2
1
2
2
Institutions: 1Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Salazar, Estado de México. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Física, México, Distrito Federal. México
Year:
Season: Jun
Volumen: 50
Pages: 80-84
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Experimental
Spanish abstract En este trabajo se reporta el efecto de la adición de titania a la circonia en las propiedades texturales, morfológica y cristalinas de los óxidos binarios. Se sintetizaron óxidos simples ZrO2, TiO2 y binarios ZrO2-TiO2 (relación ZrO2/(ZrO2+TiO2)=0.95, 0.90, 0.5, 0.1, 0.05) por la técnica sol-gel. Los xerogeles fueron calcinados a 500 y 700 ±C por 5 h. Los soportes fueron impregnados con una solución de acetato de cobre a una concentración apropiada para dar 6% en peso de cobre. La caracterización de los óxidos fue realizada por adsorción de N2, difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB) y espectroscopia por dispersión de energía de rayos X (EDS). Los resultados de DRX en los óxidos simples mostraron mezcla de fases tetragonal y monoclínica para la ZrO2 y anatasa para TiO2; en este último se observo a 700±C una mezcla de fases anatasa rutilo. En el caso de los óxidos binarios no se observaron fases cristalinas asociadas al óxido en menor proporción, sugiriendo alta solubilidad de TiO2 en ZrO2 tetragonal. Para el óxido binario con relación molar de 0.5 calcinado a 500±C su difractograma fue consistente con la de un material amorfo. El área superficial se incrementó con la adición de la titania a la circonia hasta un máximo en el óxido equimolar, siendo mayor en las muestras calcinadas a 500±C. La caracterización por MEB muestra que en todos los sólidos sintetizados la morfología fue aproximadamente esférica, siendo más regular en los sólidos ricos en titania. En éstos, el tamaño de cúmulo del catalizador fue mayor y más uniforme, mientras que en los sólidos ricos en circonia mostraron menor tamaño de cúmulo y más heterogéneo. No se observó cambio alguno en la morfología casi esférica de los óxidos cuando se incorporó titania a la circonia, ni cuando se incrementó la temperatura de calcinación
English abstract In this work we report the effect of the titania loading to zirconia on the textural properties, morphology and crystallinity on binary oxides. Simple oxides ZrO2, TiO2 and ZrO2-TiO2 binary oxides were synthesized (ZrO2/(ZrO2+TiO2)=0.95, 0.90, 0.5, 0.1, 0.05 molar ratio) by solgel technique. The xerogel samples were calcined at 500 and 700 ±C for 5 h. The supports were impregnated with copper acetate solution with an appropriated concentration to yield a 6 wt.% copper. The oxides were characterize by means of N2 adsorption, X ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The surface area was increased with the increment of titania to zirconia until it reaches the equimolar oxide on samples calcined at 500 ±C. The XRD patterns of the simple oxides shown a mixture of tetragonal and monoclinic ZrO2 phases, and anatasa phase of TiO2; last one calcined at 700±C shown a mixture of anatasa and rutile phases. On binary oxides the crystalline phases associated to the oxide in lesser proportion were not observed, suggesting high solubility of TiO2 in ZrO2(tetragonal phase). The XRD pattern of the binary oxide with 0.5 molar ratio calcined at 500±C shows an amorphous material. SEM observations show in all oxides a morphology approximately spherical, being more regular in the titania rich oxides. In these, the cluster size was bigger and more uniform, while in the zirconia rich oxides shown smaller cluster size and more heterogeneous. Similar morphology was observed in binary oxides when titania was incorporated to zirconia, neither when the temperature of calcination was increased
Disciplines: Física y astronomía,
Química
Keyword: Física de materia condensada,
Fisicoquímica y química teórica,
Oxido de cobre,
ZrO2-TiO2,
Oxidos binarios,
Sol-gel,
Morfología,
DRX
Keyword: Physics and astronomy,
Chemistry,
Condensed matter physics,
Physical and theoretical chemistry,
Copper oxide,
ZrO2-TiO2,
Binary oxides,
Sol-gel,
Morphology,
XRD
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