Magnetic fe304@si02-pt and fe304@si02-pt@si02 structures for hdn of índole.

Abstract

Se informa el efecto de una segunda cubierta porosa de SiO2 en la actividad y selectividad del catalizador Fe3O4@SiO2-Pt en la hidrodenitrogenación de indol. La doble estructura de Fe3O4@SiO2-Pt se preparó recubriendo nanopartículas de Fe3O4 con TEOS y una impregnación adicional de 1,0% en peso de Pt en la estructura de Fe3O4@SiO2 funcionalizada con (3-aminopropilo)trietoxisilano. La segunda cubierta porosa de SiO2, obtenida utilizando la plantilla CTAB, con una distribución de tamaño de poro estrecha y bien definida, cubrió el catalizador Fe3O4@SiO2-Pt. La caracterización completa por TEM, ICP-OES, XRD, isoterma de adsorción de N2 a 77 K y VSM de los catalizadores indica estructuras homogéneas core@shell con un nano tamaño controlado de Pt metálico. Se demostró un efecto significativo de la doble capa de SiO2 en el rendimiento catalítico tanto por una mayor actividad para eliminar el átomo de nitrógeno de la molécula de indol, presente en el combustible líquido modelo, como por la mejora de la estabilidad catalítica, lo cual se observa en la obtención de cuatro ciclos de reacción consecutivos con solo una ligera disminución en la conversión.

The effect of a second porous SiO2 shell in the activity and selectivity of the Fe3O4@SiO2-Pt catalyst in the hydrodenitrogenation of indole is reported. The double Fe3O4@SiO2-Pt@SiO2 structure was prepared by coating Fe3O4 nanoparticles with TEOS with a further impregnation of 1.0 wt.% of Pt on the (3- aminopropyl)triethoxysilane functionalized Fe3O4@SiO2 structures. The second porous SiO2 shell, obtained by using CTAB template, covered the Fe3O4@SiO2-Pt catalyst with a well-defined and narrow pore sized distribution. The fully characterization by TEM, ICP-OES, XRD, N2 adsorption isotherm at 77 K and VSM of the catalysts indicates homogeneous core@shell structures with a controlled nano-size of metallic Pt. A significant effect of the double SiO2 shell in the catalytic performance was demonstrated by both a higher activity to eliminate the nitrogen atom of indole molecule present in model liquid fuel and the improvement of the catalytic stability reaching four consecutive reaction cycles with only a slight conversion level decrease.