Formación y caracterización del soot producido por pirólisis de hidrocarburos gaseosos

Resumen

El objetivo global del presente trabajo es preparar soots por pirólisis de hidrocarburos gaseosos en diferentes condiciones, así comoanalizar su composición y estructura y estudiar su reactividad con oxígeno y monóxido de nitrógeno. Como hidrocarburos gaseosos de partida se han seleccionado acetileno y etileno, por ser importantes precursores de la formación desoot. De hecho, el acetileno es el compuesto clave en el mecanismo de formación de soot, según la ruta HACA (H abstraction, C2H2addition).Para realizar este estudio se seleccionaron finalmente acetileno y etileno como hidrocarburos de trabajo, por ser importantesprecursores de la formación de soot. Se han preparado soots bajo diferentes condiciones de operación, variando la temperatura, laconcentración inicial del hidrocarburo (acetileno o etileno), y el tiempo de residencia. En resumen, se han preparado:- Soots a diferentes temperaturas, en el intervalo de 1000 a 1250 °C, cada 50 °C.- Soots con diferentes concentraciones iniciales de hidrocarburo: 15000, 30000 y 50000 ppm.- Soots a tres tiempos de residencia diferentes.Lo que se pretendía era analizar la influencia de esas condiciones utilizadas en los experimentos de pirólisis (tipo de hidrocarburo,temperatura, concentración inicial del hidrocarburo y tiempo de residencia) en las propiedades de los soots resultantes. Para ello , lossoots obtenidos han sido caracterizados mediante las siguientes técnicas: Análisis elemental, Análisis de superficie específica con N2a 77 K y BET, Análisis de microscopía de transmisión electrónica (TEM), Análisis de microscopía de electrónica de barrido (SEM),Análisis de difracción de rayos X ()CRD), Análisis de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), Análisis de espectroscopiaRaman y Análisis de porosimetría de mercurio. Con las técnicas de caracterización empleadas, se ha podido analizar la estructura de las partículas de soot, su composición química,su superficie específica,