Síntesis de catalizadores a base de níquel para la hidrogenación de dibenciltolueno y benciltolueno

Abstract

La creciente demanda energética y la crisis ambiental asociada a los combustibles fósiles han impulsado el desarrollo de tecnologías sostenibles, entre las cuales el hidrógeno destaca como vector energético por su alta densidad y cero emisiones contaminantes. Sin embargo, su producción, almacenamiento y transporte aún presentan desafíos. Este trabajo se centra en el almacenamiento químico mediante Líquidos Orgánicos Portadores de Hidrógeno (LOHC), que ofrecen seguridad, reversibilidad y compatibilidad con la infraestructura existente y en particular en el papel de los catalizadores en la hidrogenación de BT y DBT. Se desarrollaron tres catalizadores de níquel soportados en zeolita mediante impregnación química con cargas metálicas de 5, 10 y 15 % (ZEO5Ni, ZEO10Ni y ZEO15Ni), evaluando su influencia sobre la actividad y estabilidad catalítica. Las reacciones se realizaron en un reactor Parr bajo condiciones controladas y los productos se analizaron mediante GC-MS para identificar y cuantificar las moléculas hidrogenadas. La caracterización estructural y superficial incluyó XPS, SEM y TEM, permitiendo correlacionar los estados de oxidación del níquel y la dispersión y morfología de las partículas con el desempeño catalítico. Los resultados mostraron que la carga de níquel afecta directamente la accesibilidad de los sitios activos y la eficiencia de hidrogenación. ZEO10Ni presentó el mejor desempeño, equilibrando dispersión metálica y actividad, mientras que ZEO5Ni mostró baja actividad y ZEO15Ni evidenció aglomeración y bloqueo parcial de poros. Estos hallazgos confirman la viabilidad de catalizadores Ni/zeolita con bajas cargas metálicas como alternativa competitiva en tecnologías LOHC y contribuyen al desarrollo de soluciones sostenibles para el almacenamiento de hidrógeno.