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Universidad de Los Andes
Facultad de Ciencias
Departamento de Química
Laboratorio de Cinética y Catálisis
















TRABAJO ESPECIAL DE GRADO.



Síntesis, caracterización de nanopartículas de ferritas ZnxCo1-xFe2O4
(x= 0,5; 0,7; 1,0) y compósitos de ferritas ZnxCo1-xFe2O4/SiO2 85%
(x= 0,5; 0,7; 1,0) por métodos de combustión y su estudio comocatalizadores.
















Br. Manuel A. Pérez C.
Tutor: Dr. Héctor Del Castillo.




Mérida, Junio 2008.






CONTENIDO.
Índices.
Cinética y Catálisis.



Pág.
ii
Contenido. ii-v
Lista de Figuras.
Lista de Tablas.
RESUMEN


CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN Y MARCO TEÓRICO.
vi-viii
ix
10


1.
2.


INTRODUCCIÓN.
PROCESOS CATALÍTICOS.13
16
2.1. Clasificación.
2.2 Catálisis Heterogénea.
18
18
3.
4.
5.
CATÁLISIS AMBIENTAL.
DESARROLLO SUSTENTABLE.
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA.
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22
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5.1 Contaminantes atmosféricos.
23
6.
LOS TRES GRANDES PROBLEMAS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA
24
6.1 Lluvia ácida.
6.2 Efecto invernadero.
6.3 Ozono (Destrucción de la capa de ozono, formación de ozonotroposférico
y smog fotoquímico).
24
24
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7.


8.
ACUERDOS Y ESTRATEGIAS MUNDIALES PARA FRENAR LA
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
ÓXIDOS DE NITRÓGENO (NOX)
26


29
8.1 ¿Qué son los NOx?
8.2 Principal fuente de los NOx.
8.2.1 NOx provenientes de la quema de combustibles
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9.
TECNOLOGÍAS DE CONTROL NOX
36
9.1 Control de la Combustión.
9.2 Tratamiento de los gases decombustión.
9.2.1 Reducción catalítica selectiva (RCS).
36
37
37





9.2.2 Reducción catalítica no selectiva.
9.2.3 Sorción.
9.3 Problemas en el uso de amoníaco como agente reductor
Índices.
Cinética y Catálisis.

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40
41
iii
10.
REDUCCIÓN
CATALÍTICA
SELECTIVA
CON
41


11.
HIDROCARBUROS (HCRCS)
NUEVOS MATERIALES EN CATÁLISIS AMBIENTAL QUE
ADSORBEN LOS NOx44
11.1 Compuestos con estructura espinela.
44
11.2 Ferritas. 47
12.
MÉTODOS QUÍMICOS EFICIENTES EN LA PREPARACIÓN DE
FERRITAS
50
12.1 Proceso Sol-gel.
12.1.1 Ventajas del Procedimiento de Sol-Gel.
12.2 Proceso Pechini.
12.3 Síntesis por combustión en solución (SCS).
12.3.1 Ventajas de la síntesis por combustión en solución (SCS).


CAPÍTULO II: HIPÓTESIS YOBJETIVOS.


13. HIPÓTESIS.
14. OBJETIVOS.
14.1 Objetivo General.
14.2 Objetivos Específicos.


CAPITULO III: PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
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56
56
56


15.


SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS Y COMPÓSITOS DE
FERRITAS


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15.1 Nanopartículas de los óxidos puros.
15.1.1 Método sol – gel de autocombustión.
15.1.2 Síntesis por combustión ensolución (SCS).
15.2 Compósitos de ferritas.
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59
63
66





16.




CARACTERIZACIÓN.
Índices.
Cinética y Catálisis.

69
iv
16.1 Análisis termogravimétrico (TGA/DTA).
16.2 Difracción de Rayos X (DRX).
16.3 Espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR).
16.4 Energía de dispersión de Rayos – X (EDX) y Microscopia electrónica de
barrido (MEB).
16.5Área Superficial (BET).
16.6 Reducción a temperatura programada con hidrogeno (TPR – H2).
16.7 Desorción a temperatura programada de amoníaco (TPD – NH3).
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70
70

70
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71
17.
ACTIVIDAD CATALÍTICA (HCRCS).
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CAPÍTULO IV: FUNDAMENTOS TEÓRICOS DELAS TÉCNICAS DE
CARACTERIZACION.


18. TÉCNICAS DE CARACTERIZACIÓN.
18.1 Difracción de rayos X (DRX).
18.2Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR).
18.3 Área superficial BET (Fisisorción)
18.4 Reducción a Temperatura Programada (TPR).
18.5 Desorción a Temperatura Programada (TPD).
18.6 Microscopía electrónica de barrido (MEB).
18.7 Dispersión de energía de Rayos X (EDX)
18.8 Análisis termogravimétrico (TGA).
18.9 Análisis Térmico Diferencial (DTA).


CAPÍTULO V:...