Membranas de nanocomposites mesoporosos de oxicarburos de silicio dopados con Ce para la generación de gas de síntesis

Se han desarrollado materiales nanocompuestos cerámicos porosos para la producción de gas de síntesis a través de la división termoquímica de H₂O y CO₂. Después de la pirólisis en una atmósfera inerte de materiales híbridos precerámicos, se han obtenido nanocompuestos de oxicarbonitruro de silicio que contienen óxidos de Ce como membranas independientes. Se ha llevado a cabo la caracterización estructural de los materiales obtenidos a través de técnicas espectroscópicas y se ha estudiado también su comportamiento térmico. La caracterización infrarroja confirma la presencia de enlaces Si-O, Si-C y Si-N mientras que los espectros Raman informan sobre la presencia de una fase C libre. Las membranas poseen una estructura mesoporosa con poros comprendidos entre 6 y 20 nm de tamaño. Esta microestructura poros depende de la cantidad  Ce en el material.

La reactividad de los nanocompuestos se ha evaluado inyectando los gases CO₂ y H₂O en tubos de cerámica recubiertos con los nanocompuestos de oxicarbinitruro de silicio. Las reacciones termoquímicas, que se producen a temperaturas superiores a 1000 ° C, se han controlado a través del análisis de los gases a la salida de los tubos. Como resultado de la reducción del catalizador, se produjo monóxido de carbono en presencia de CO₂, mientras que en una segunda etapa, la producción de H₂ se pudo determinar a una temperatura más baja después de la inyección de H₂O.

La figura muestra las isotermas de adsorción de N2 de los distintos materiales preparados en dónde se puede observer la presencia de distintos tipos de porosidades.