[FPU2019] Desarrollo de catalizadores

Esta investigación aborda, por medio de un proceso catalítico sostenible, la transformación de biogas (proveniente de distintas fuentes de residuos) en un vector energético o en productos químicos. Este proceso está directamente relacionado con la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero, intentando mitigar su impacto en el cambio climático. Así, el biogas (compuesto fundamentalmente de dióxido de carbono y metano) podría reformarse con oxígeno para producir hidrógeno (vector energético) o gas de síntesis (monóxido de carbono e hidrógeno). Este último podría transformarse en productos químicos o combustibles a través de la síntesis Fischer-Tropsch o la síntesis de metanol. Las ventajas de utilizar un reformado combinado con CO2 y O2 son: (i) viabilidad para ajustar la relación H2/CO (ii) disminución de la desactivación por formación de carbón (iii) mayor conversión de metano y selectividad a gas de síntesis (iv) menor requerimiento energético y mejor control de la temperatura del lecho catalítico, ya que la energía producida en la oxidación parcial de metano con O2 (exotérmica) se puede utilizar en el reformado de metano con CO2 (endotérmico). 
El objetivo principal de este trabajo de investigación es desarrollar un catalizador basado en un metal de transición soportado sobre óxidos reducibles que sea muy activo, selectivo y estable para la reacción de oxireformado de metano con CO2 y O2. Los objetivos específicos son:
(i) Optimizar composición catalítica  por medio de correlaciones estructura-actividad catalítica
(ii) Estudiar la influencia del método de síntesis sobre las propiedades catalíticas 
(iii) Entender la relación entre dispersión metálica, vacantes de oxígeno e interacción metal-soporte y su influencia sobre la selectividad y estabilidad, prestando especial atención a la formación de depósitos de carbón.
Los métodos experimentales de esta investigación se centrarán en: (1) la preparación de distintas series de catalizadores por distintos métodos (2) caracterización de los mismos (análisis estructural, por difracción de rayos X y de neutrones; morfológico, por microscopía electrónica de barrido y transmisión; determinación de dispersión metálica, por quimisorción, determinación de capacidad de almacenamiento de oxígeno, análisis químico superficial por XPS, formación de depósitos carbonosos por espectroscopía Raman y análisis termogravimétrico (3) tests de actividad catalítica.