Este documento resume una presentación sobre la evidencia espectroscópica de especies superficiales durante la metanación de CO2 catalizada por metales soportados. El seminario discutió la reacción propuesta de CO2 + H2 → CH4 + H2O para producir metano a partir de CO2. Se describieron diferentes catalizadores metálicos como Rh, Ru, Ni y Pd y sus rutas de reacción asociativa y disociativa. Los resultados mostraron que las nanopartículas de Ni soportadas en ZrO2 tuvieron una selectividad del 80

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Universidad de Guanajuato
División de Ciencias Naturales y Exactas
Departamento de Ingeniería Química
Maestría en Integración de Procesos
Seminario Temático I
Reporte del seminario:
“EVIDENCIA ESPECTROSCÒPICA DE ESPECIES SUPERFICIALES DURANTE
LA METANACIÒN DE C02 CATALIZADA POR METALES SOPORTADOS”
Presentado por: Dr Juan C. Fierro González.
Tecnológico de Celaya
Alumno: Miguel Villicaña Aguilera
Programa: Maestría en Integración de Procesos (1er semestre)
NUA:310413
Fecha del seminario: 12 de octubre del 2018
Fecha de entrega del Reporte: 16 de octubre del 2018

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Dentro de la sesión correspondiente al seminario en ingeniería química, el ponente abordó un tema,
que desde mi punto de vista es muy importante económica, política y científicamente, tratándose en
una primera instancia del calentamiento global. Actualmente el efecto climático antes mencionado
se ha convertido en un tema de mucho conflicto e interés, ya que naciones como Estados Unidos
afirman que no existen suficientes pruebas contundentes de dicho efecto sea el causante del
derretimiento de los polos, aumento del nivel del mar, así como el culpable de que nuestro clima nos
afecte. Desde mi punto de vista considero que las suposiciones de dicho país están erróneas, ya
que al ritmo que vamos, nuestros glaciares se derretirán y dicha agua terminara inundando a las
ciudades cercanas a los trópicos y/o con baja altitud.
El ponente comenzó dando una breve reflexión sobre el cambio climático, la premisa de su
investigación radica en proponer un modelo cinético-químico, a partir del cual, trabajando con el gas
causante del efecto invernadero (CO2), poder llegar a obtener un producto de valor agregado y con
gran capacidad calórica, con potencial a ser empleado en procesos de generación de potencia
eléctrica y/o trabajo aprovechable.
El autor nos presentó la siguiente reacción propuesta para obtener el metano a partir del gas de
efecto invernadero como producto: CO2 +H2 --------CH4 + H2O. Una vez conocida la reacción o modelo
químico para obtener nuestro producto, el investigador procedió a detallar la gama de catalizadores
metálicos comúnmente usados y reportados en la bibliografía científica: Rh, Ru, Ni, Pd. Dentro de
las principales diferencias entre los metales es el costo y la selectividad, siendo Rh y Ru los que
presentan mejor selectividad para la reacción de metanación, pero los más costosos.
Así mismo se debe mencionar que existen 2 distintas rutas por las cuales se lleva a cabo la reacción
de metanación, la primera de ella se conoce como disociativa en la cual se describe que el CO2 e
H2 , se disocian en compuestos carbonilos (C=O-OH-H), todo ello ocurre sobre la superficie del metal.
Por el contrario, la segunda ruta por la que ocurre la metanación es la asociativa, la cual se
caracteriza por la formación de compuestos llamados formatos.
El autor comentó también que actualmente las técnicas de caracterización de superficies no son muy
completas, ya que no existe mucho desarrollo científico en ellas, siendo la técnica de rayos X de alta
energía (ionizada) la más empleada, la cual forma una onda y al chocar con los átomos de nuestra
muestra, nos puede brindar la información de las especies químicas intermediarias que se
encuentran alrededor de los átomos de la muestra.
Dentro de los 2 tipos de catalizadores que el investigador presentó, se pueden mencionar:
Nanopartículas de Ni soportadas sobre ZrO2 , así como Ru soportado sobre Al2O3. Como
observaciones se encontró que el Ni a 250ºC es capaz de disociar la molécula de H2 , lo cual se
demuestra con la aparición de bandas de metóxidos, que son intermediarios para la formación de
metano.

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Así mismo se encontró que la selectividad para los catalizadores de Ni soportados sobre ZrO2 fue
de 80%, sin embargo su conversión no fue muy alta, caso contrario para el catalizador Ru soportado
sobre Al2O3 su conversión fue de 95%, con una conversión medianamente mayor. A su vez nos
mencionó el investigador que la humedad resulta ser un factor que afecta la estabilidad del
catalizador Ru soportado sobre Al2O3, ya que las partículas de Ru tienden a distorsionarse y formar
distintos reacomodos. Una vez analizados los resultados se llegó a la conclusión de que los
materiales sintetizados presentan un muy buen comportamiento para la reacción de metanación y
con posibilidades a ser implementados en pruebas a escala piloto.