Fenómenos de orden-desorden en óxidos con estructura tipo rutilo y su aplicación como soportes en catalizadores heterogéneos
| العنوان: | Fenómenos de orden-desorden en óxidos con estructura tipo rutilo y su aplicación como soportes en catalizadores heterogéneos |
|---|---|
| المؤلفون: | Canca Ruiz, Jon |
| المساهمون: | Agulló de Rueda, Fernando, Hernández Velasco, Jorge, Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (España) |
| المصدر: | Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC instname |
| سنة النشر: | 2021 |
| مصطلحات موضوعية: | Order-disorder, Temperatures, Polyoxometalate, HRTEM, Short-range order, Bond valence, Transition metal, Neutron scattering, Stoichiometry, X-ray diffraction, Rutile, Synthesis, Crystal structures, Magnetic properties, Raman spectroscopy, Metal oxides, Keggin, Structural flexibility, FeSbO4, Transmission electron microscopy, Phase transition |
| الوصف: | Tesis doctoral presentada por Jon Canca Ruiz para optar al Grado de Doctor en Química por la Universidad Autónoma de Madrid. Programa de doctorado en Química Aplicada. Tutor: David Tudela Moreno. Fecha de lectura: 26 de marzo de 2021. Lugar de lectura: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Calificación. Sobresaliente cum laude. [EN] This PhD thesis focuses on the synthesis and structural characterization of oxides with rutile-type structure. The main interest is the study of order-disorder phenomena observed in mixed-cation compounds, where the cations are located in the same Wycoff position. Specifically, I have synthesized and characterized oxides with two (Fe and Sb) and three (Fe, Sb and V) cations. The election of these cations is due to the high activity that present in heterogeneous catalysis; in fact, this high activity could be because of the structural flexibility produced by the cation order-disorder phenomena. The subtle short-range order observed in these compounds it has been possible to understand thanks to the combination of different diffraction techniques, such as X-ray, electron and neutron. Moreover, other techniques like Raman spectroscopy, magnetic susceptibility or high-resolution electron microscopy have been very helpful. In addition, with the aim of looking for more compounds with rutile-type structure which present high activity in catalysis, it has synthesized and characterized a Keggin type polyoxometalate supported on FeSbO4 : FeSbO4@APTES@PMo12O40. The acid nature of both parts, FeSbO4 and the polyanaion, made this compound candidate as good catalyst in the SCR-NH 3 process. Finally, empirical studies based on Bond Valence Sum had been performed in binary oxides with rutile-type structures, trying to have a better idea about the structural distortion generated with the cation exchange. These structural systems with rutile structure have demonstrated an unexpected complexity, taking into account the simplicity of rutile-type structure. The majority of compounds crystallize with a long-range order near to incommensurable modulations, in addition with a short-range order. [ES] El trabajo de investigación que se recoge en esta memoria de tesis se centra en la sı́ntesis y caracterización estructural de óxidos con estructura tipo rutilo. El interés principal es estudiar los fenómenos de orden-desorden observados en compuestos con varios cationes en la misma posición atómica. En concreto, se han sintetizado y caracterizado óxidos con dos (Fe-Sb-O) y tres cationes (Fe-V-Sb-O). La elección de estos compuestos se debe a que presentan una alta actividad en la catálisis heterogénea y esto puede ser debido, precisamente, a la flexibilidad estructural condicionada por el orden-desorden de los cationes. La combinación de diferentes técnicas de difracción (rayos X, electrones y neutrones) ha resultado esencial para poder entender los sutiles órdenes a corto alcance observados en estos compuestos. Además de la difracción también han sido imprescindibles la espectroscopia Raman, las medidas de susceptibilidad magnética o el estudio a través de microscopı́a electrónica de alta resolución. Además, para seguir buscando compuestos activos en catálisis basados en estructuras tipo rutilo, se ha sintetizado y caracterizado el compuesto FeSbO4@APTES@PMo12O40: polioxometalatos tipo Keggin soportados en FeSbO4 con estructura tipo rutilo. El carácter ácido de todos sus componentes hace que este compuesto sea un buen candidato para el proceso catalı́tico SCR-NH3. Por último, se han realizado estudios empı́ricos basados en el método de la suma de valencias de enlaces en óxidos binarios con estructura tipo rutilo para tratar de comprender las distorsiones estructurales producidas por el cambio de catión. Estos sistemas con estructura tipo rutilo han mostrado cierta complejidad estructural ya que en el cristal se observan fenómenos de orden−desorden. La mayorı́a de los compuestos sintetizados cristalizan con órdenes a largo alcance cercanos a modulaciones incomensurables, pero a la vez con órdenes a corto alcance tal y como se observa en difracción de electrones en las regiones de dispersión difusa. This work was supported by the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), Spain [grant number MAT2014-57547-R]. Jon Canca had a contract from the MCIU [BES-2015-072912] cofinanced by the European Social Found (ESF). |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::250036d6aa7efef7eafe873eac2708b6 http://hdl.handle.net/10261/237127 |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الأكسشن: | edsair.dedup.wf.001..250036d6aa7efef7eafe873eac2708b6 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |