Aplicaciones de aerogeles y xerogeles de carbono como soporte de catalizadores heterogéneos

Abstract

El aerogel y xerogel, son materiales con propiedades únicas como material sólido. Poseen muy baja densidad y son extremadamente porosos, lo que da lugar a que la mayoría de sus volúmenes estén ocupados por aire. Dichas características hacen que tengan propiedades muy interesantes según el tipo de aerogel o xerogel, como son la baja conductividad térmica y elevada transparencia de los aerogeles de sílice o la elevada conductividad eléctrica de los aerogeles de carbono. Esta monografía se basa en la caracterización y aplicación de aerogeles y xerogeles, concretamente de aerogeles y xerogeles de carbono (AGC, XGC) nanocompuestos con metales, como catalizadores y electrocatalizadores de reacciones orgánicas específicas. Los AGC y XGC presentan unas características muy favorables para su aplicación como catalizadores o electrocatalizadores como son una elevada área superficial, gracias a su estructura extremadamente porosa, un volumen de poros elevado y accesible, son inertes químicamente, no son tóxicos, no contaminan, presentan una gran estabilidad térmica y son conductores de la corriente eléctrica. La presente monografía se divide en tres capítulos, el contenido de los cuales se describe brevemente a continuación. El uso de materiales carbonosos como soportes catalíticos favorece la dispersión de la fase metálica y la actividad de ésta en la síntesis Fischer – Tropsch, por tanto en este trabajo, se evaluaron los distintos comportamientos que presentan los AGC y XGC frente a distintos catalizadores en reacciones tales como hidrogenación. Oxidación, fotocatálisis, deshidrogenación oxidativa, entre otras, para aplicaciones específicas.

The aerogel and xerogel, they are material with the only properties as solid material. They possess very low density and are extremely porous, which gives place to which the majority of his volumes are occupied by air. The above mentioned characteristics do that they have very interesting properties according to the type of aerogel or xerogel, since it are the low thermal conductivity and high transparency of the aerogeles of silica or the high electrical conductivity of the aerogeles of carbon. This monografìa bases on the characterization and application of aerogeles and xerogeles, concretely of aerogeles and xerogeles of carbon (AGC, XGC) nanocompuestos with metals, as catalysts and electrocatalizadores of organic specific reactions. The AGC and XGC present a few very favorable characteristics for his application as catalysts or electrocatalizadores since they are a high superficial area, thanks to his extremely porous structure, a high and accessible volume of pores, are inert chemically, are not toxic, do not contaminate, present a great thermal stability and are drivers of the electrical current. The present monograph divides in three chapters, the content of which it is described brief later. The use of carbonaceous materials like catalytic supports favors the dispersion of the metallic phase and the activity of this one in the synthesis Fischer – Tropsch. Therefore in this work, there were evaluated the different behaviors that the AGC and XGC present opposite to different catalysts in reactions fell like hidrogenación, Oxidation, photocatalysis, dehydrogenation oxidativa, between others, for specific applications.