Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Apr 2002)
<title language="eng">Effects of the thermal treatments on dispersion, reducibility and activity of Ni/Al2O3 and Ni-Sn/Al2O3 catalysts
Abstract
Se estudiaron los efectos de la calcinación y la oxicloración sobre la actividad de los catalizadores de Ni/Al2O3 y Ni-Sn/Al2O3 para la deshidrogenación de ciclohexano. Se prepararon cuatro catalizadores libres de Cl: dos monometálicos con 1.0 y 5.0% Ni por impregnación y dos bimetálicos con 1.0% Ni-0.5% Sn y 5.0% Ni-2.5% Sn, ambos con una relación atómica Sn/Ni = 0.25, por impregnación secuencial. La calcinación en aire y la oxicloración en aire + CHCl3 se efectuaron a 500°C por 1 h. Los catalizadores se caracterizaron mediante la reducción a temperatura programada (TPR), quimisorción de CO a 22°C y titulación con O2 a 400°C. La reacción se realizó en un reactor de flujo a 300°C. Todos los catalizadores presentaron dispersiones de Ni muy bajas. Los tratamientos, particularmente la oxicloración, causaron una fuerte disminución en la dispersión y variaciones en el grado de reducción. Estos efectos fueron dependientes del contenido de Ni y de la presencia de Sn. Los perfiles de TPR sugieren la formación de agregados bimetálicos en el catalizador 5.0Ni-2.5Sn calcinado u oxiclorado. Este catalizador mostró una actividad baja, la cual fue independiente del tratamiento. Para los catalizadores restantes, la oxicloración produjo catalizadores más activos que la calcinación. Efectos electrónicos del Sn sobre Ni explican la menor actividad de los agregados bimetálicos.Effects of the calcination and oxychlorination on cyclohexane dehydrogenation activity of Ni/Al2O3 and Ni-SnAl2O3 catalysts were studied. Four Cl-free catalysts were prepared, two monometallic catalysts with 1.0 and 5.0% Ni by impregnation, and two bimetallic catalysts with 1.0%Ni-0.5%Sn and 5.0%Ni-2.5%Sn by step impregnation, both with Sn/Ni atomic ratio = 0.25. Calcination (in air) and oxychlorination (in air + CHCl3) treatments were carried out at 500°C for 1 h. The catalysts were characterized by temperature-programmed reduction (TPR), CO chemisorption at 22°C and oxygen titration at 400°C. The reaction was performed using a flow reactor at 300°C. All the catalysts presented very low Ni dispersions. The thermal treatments, particularly the oxychlorination, caused a decrease in the dispersion and variations in the degree of reduction. These effects were dependent on the Ni content and the presence of Sn. The TPR profiles suggest the formation of bimetallic particles of Ni and Sn in the 5.0Ni-2.5Sn catalyst subjected to calcination or oxychlorination. This catalyst showed a low activity, which was independent of the treatment. For the remaining catalysts, the oxychlorination produced more active catalysts than the calcination. Electronic effects of Sn on Ni explain the lower activity of bimetallic ensembles.
