Caratterizzazione in ambiente di reazione di catalizzatori a base rame tramite spettroscopia di assorbimento di raggi-X

Il presente lavoro consiste in un' analisi di una serie di esperimenti di spettroscopia di assorbimento di raggi-X condotti sulla soglia K del rame di una fase cloruro di rame altamente dispersa su una allumina di elevata area superficiale 170 m^2/g. Questo materiale è un catalizzatore di rilevanza industriale nel processo di sintesi del PVC, una delle plastiche più diffuse sul mercato. Infatti serve per la sintesi del dicloroetano, che è un fondamentale intermedio del processo, usando etilene, acido cloridrico e ossigeno come reagenti. Lo studio è stato condotto in condizione di reazione, mandando i tre reagenti (sia separatamente che in miscela) e monitorando le variazioni dello spettro di assorbimento di raggi-X del campione in funzione della temperatura. La spettroscopia di assorbimento di raggi-X nella regione vicino alla soglia (XANES) ha permesso di determinare la variazione dello stato di ossidazione del rame (passaggi Cu(I) <-> Cu(II)), mentre la stessa spettroscopia nella regione lontana dalla soglia (EXAFS) ha permesso di monitorare la variazione della prima shell di coordinazione del rame durante la reazione (sostituzione di Cl con O e viceversa). Lo studio è stato effettuato sul campione non dopato CuCl2/Al2O3 e sui campioni dopati con KCl e LaCl3 aggiunti sia separatamente che contemporaneamente alla fase attiva (CuCl2) nella fase di sintesi del catalizzatore. L'interesse dello studio è legato ad una comprensione a livello atomistico dei miglioramenti osservati macroscopicamente dalla misura delle attività catalitiche dei quattro campioni.