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Effect of Chlorine precursor in surface and cataytic properties of Fe/TiO2 Catalysts

AuthorsLópez, Tessi; Pecchi, Gina; Moreno, Abel; García Fierro, José Luis ; Gómez, R.; Reyes, P.
KeywordsIron catalysts
Titanium oxide
Issue Date2002
PublisherSociedad Chilena de Química
CitationBol. Soc. Chil. Quím., jun. 2002, vol.47, no.2, p.191-197
AbstractTitania-supported iron (1wt%) catalysts were prepared by the sol-gel method using different gelation pH (3 and 9), metal precursors (FeCl2 and FeCl3) and calcination temperatures (873 and 1073K). Characterization data of calcined catalysts revealed that in all samples the dominant iron species is Fe3+ and the crystalline phase of the TiO2 substrate depends on the gelation pH and the metal precursor used. It was found that in the Fe/TiO2 ex-FeCl3 samples an important part of the iron ions became inserted in titania lattice, which makes the anatase phase stable even at high calcination temperatures. The solids were tested in the combustion of methane under stoichiometric conditions at atmospheric pressure. It was observed that the Fe/TiO2 ex-FeCl2 sample displays the highest activity. This behaviour is explained on the basis of the highest fraction of iron oxide deposited on the external surface of the catalyst particles
Se prepararon catalizadores de hierro soportados sobre titania utilizando el método sol-gel y contenido de metal de 1% en peso. Se utilizaron diferentes pH de gelación (3 y 9), precursores metálicos (FeCl2 y FeCl3) y temperaturas de calcinación (873 y 1073K). Los resultados de caracterización indican que en todos los casos el hierro está presente fundamentalmente como Fe3+ y la fase cristalina de titanio presente depende del pH de gelación y de la naturaleza del precursor utilizado. Se encontró que cuando se usa FeCl3 como precursor de hierro, hay una mayor inserción de iones hierro en la red de la titania que estabiliza a la fase anatasa aún a altas temperaturas de calcinación. Se midió la actividad catalítica de los sólidos preparados en la reacción de combustión de metano en relaciones estequiométricas metano/oxígeno y a presión atmosférica. Los catalizadores preparados a partir de FeCl2 mostraron la mayor actividad. Este comportamiento se explica considerando que en estos catalizadores la mayor parte del hierro se encuentra en la superficie externa del sólido presentando sólo una pequeña fracción de iones hierro insertos en la red de titanio.
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