Ponente
Descripción
El control de la morfología de la ceria (CeO2) es una herramienta clave para optimizar la interacción metal–soporte y mejorar el desempeño catalítico en reacciones de oxidación selectiva (1-2). En este trabajo se sintetizaron tres tipos de soportes nanoestructurados de ceria: policristalina (CeO2-PC), nanocubos (CeO2-NC) y nanorods (CeO2-NR). Sobre estos soportes se depositó cobre con una carga superficial de 2 atCu/nm2 y además sobre CeO2-PC una carga 1 atCu/nm2. Los materiales fueron exhaustivamente caracterizados mediante isotermas de adsorción–desorción de N2 (S-BET), microscopía electrónica de transmisión (TEM/HR-TEM), espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y reducción a temperatura programada con hidrógeno (H2-TPR) seguida por espectrometría de masas. Los resultados muestran que la morfología del soporte afecta de manera significativa la superficie específica y el volumen de poro, así como la dispersión de cobre y la formación de vacancias de oxígeno. Las muestras Cu/CeO2-NR exhibieron el mayor consumo de H2, asociado a una mayor reducción superficial de Ce4+ a Ce3+ y una mayor generación de vacancias de oxígeno, mientras que los nanocubos presentaron la menor reducibilidad. Además, el aumento de la carga de cobre de 1 a 2 atCu/nm2 en CeO2-PC promovió una mayor activación superficial, evidenciada por el incremento en el consumo de hidrógeno. Los cambios en la banda de valencia detectados por XPS sugieren que se favorece la interacción entre iones Ce3+ y el oxígeno de especies CuOx próximas a las vacancias superficiales de CeO2, provocando una oxidación parcial de Ce3+ a Ce4+. Estos hallazgos proporcionan información fundamental para el diseño racional de catalizadores Cu/CeO2 con propiedades redox ajustadas según la morfología del soporte, favoreciendo su aplicación en reacciones de oxidación selectiva.
