Optimized bulk NiO catalyst in the oxidative dehydrogenation of ethane by tuning the synthesis parameters [Dataset]

Se han sintetizado catalizadores de NiO en masa altamente estables y selectivos para la deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano a etileno. Resulta interesante que, mediante la optimización de parámetros de síntesis, como la cantidad de ácido oxálico presente en el gel de síntesis y la temperatura de calcinación, los catalizadores de NiO sin dopar han mostrado una selectividad constante hacia el etileno de aproximadamente un 75 %. El catalizador óptimo requiere la presencia de una determinada cantidad de ácido oxálico en el gel de síntesis y una calcinación final a bajas temperaturas (es decir, 350 °C). Estos catalizadores se han caracterizado exhaustivamente mediante difracción de rayos X (XRD), TPR, microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), espectroscopías Raman y de reflectancia difusa UV-Vis, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y medidas de espectroscopía de impedancia electroquímica. Posteriormente, se evaluaron en la reacción de deshidrogenación oxidativa del etano. Se ha llevado a cabo un novedoso estudio electroquímico que demuestra el carácter p de todos los catalizadores de NiO sintetizados, aunque estos presentan diferencias en sus valores de capacitancia y en la densidad de vacantes catiónicas. El comportamiento catalítico de los catalizadores de NiO se ha explicado en términos de sus diferentes propiedades fisicoquímicas —incluidos los cambios en el número de vacantes— y del aislamiento de especies de oxígeno electrófilas.