Compuestos de arcilla-sílice mesoporosa modificada con óxido de hierro como catalizadores para la deshidrogenación de etilbenceno Clay-mesoporous silica modified with iron oxide compositesas catalyst for the dehydrogenation of ethylbenzene

Resumen Se prepararon compuestos de arcilla-silice mesoporosa mediante la ruta de los complejo satrano. Estos solidos fueron modificados con oxido de hierro a traves de dos vias: en sintesis con relaciones molares Si/Fe de5, 10, 20 y 40, e impregnacion a humedad incipiente con cargas de oxido de hierro de 5, 7, 9 y 12 %. Los materiales preparados fueron caracterizados por fisisorcion de nitrogeno, difraccion de rayos X, desorcion de amoniaco a temperatura programada y reduccion a temperatura programada. Se evaluo la actividad catalitica de dichos materiales para la reaccion de deshidrogenacion catalitica de etilbenceno a estireno. Los materiales obtenidos mostraron mejores propiedades texturales que el material de partida, destacando la formacion de mesoporos de aproximadamente 3nm con una distribucion estrecha de tamanos de poro. Se obtuvieron mejores propiedades texturales para la serie preparada en impregnacion. Los ensayos de TPR mostraron que el hierro fue incorporado en el entramado de silice en diferentes formas. En general, se observaron bajas conversiones y altas selectividades. La baja actividad fue atribuida a la rapida desactivacion de las especies de hierro mediante la formacion de coque. Resultados afirmaron que el metodo de incorporacion de hierro ejercio influencia en su desempeno catalitico. Palabras claves: deshidrogenacion, estireno,etilbenceno, materiales mesoporosos, oxido de hierro. Abstract Clay-mesoporoussilica composites were prepared by the atrane complexes route. These solids were modified with iron oxide through two routes: in synthesis with Si/Fe molar ratios of 5, 10, 20 and 40, and incipient wet impregnation with iron oxide loads of 3, 5, 7, 9 and 12 %. The prepared materials were characterized by nitrogen physisorption, X-ray diffraction, ammonium desorption at programmed temperature and reduction at programmed temperature. The catalytic activity of these materials was evaluated for the catalytic dehydrogenation reaction of ethylbenzene to styrene. The obtained materials showed better textural properties than the starting material, emphasizing the formation of mesopores of approximately 3nm with a narrow distribution of pore sizes. Better textural properties were obtained for solids prepared by impregnation. The TPR tests showed that iron was incorporated into the silica framework in different forms. In general, low conversions and high selectivity were observed. The low activity was attributed to the rapid deactivation of iron species by the formation of coke. Results affirmed that the incorporation methods of iron influenced its catalytic performance. Keywords: dehydrogenation, ethylbenzene, iron oxide, mesoporous material, styrene.