image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
117
Artículo científco.
Estudio del mecanismo de reacción de la generación
de hidrógeno a partir de borohidruro de sodio (cálculo
teórico)
Study of the reaction mechanism of hydrogen generation from sodium borohydride (theoretical
calculation)
Citar como:
Choque Flores,
V. R., & Cabrera, S. (2023).
Estudio del mecanismo de
reacción de la generación
de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo
teórico): Study of the reaction
mechanism of hydrogen
generation from sodium
borohydride (theoretical
calculation). Journal
Boliviano De Ciencias, 19
(Especial).
117-130
https://
doi.org/10.52428/20758944.
v19iEspecial.406
Revisado:
16/04/2023
Aceptado:
28/06/2023
Publicado:
30/06/2023
Declaración:
Derechos de
autor 2023 Valerio René
Choque Flores.
Esta obra está bajo una
licencia internacional
Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
ningún conficto de intereses
en la publicación de este
documento.
Valerio Choque Flores
1
*, Saúl Cabrera
2
1 Grupo de Química Teórica y del Estado Sólido, Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ),
UMSA, La Paz-Bolivia,
valeriorenechoquefores@gmail.com
2. Universidad Mayor De San Andrés Facultad de Ciencias Puras y Naturales: La Paz, Bolivia;
iiq@umsa.bo
RESUMEN
En el presente artículo, usando el software Hyperchem Professional versión 8.0,
para cálculo teórico con el método semiempírico de ZINDO/1, se estudió el
mecanismo de reacción de generación de hidrógeno a partir de borohidruro de
sodio tanto en medio neutro como en medio ácido.
Palabras clave
: Hyperchem, Generación de hidrógeno, reducción, catálisis, pH
ABSTRACT
In the present paper, by using Hyperchem Professional 8.0 software ZINDO/1
semiempiric method for theoretical calculation, the use of sodium borohydride
in the acide and neutral environment was studied.
Keywords:
Hyperchem, hydrogen generation, reduction, catalyst, pH
1. INTRODUCCIÓN
Si bien el hidrógeno puede ser generado desde gas natural u otros hidrocarburos, o
por procesos electroquímicos desde el agua, su síntesis química es relativamente
costosa. Entre las principales fuentes de hidrógeno para una producción química
está el borohidruro de sodio, el cual está en la actualidad siendo considerado
como la matriz para la generación de celdas de combustible vehicular. A la fecha
muchos prototipos de celdas de DISCUSIÓN han sido diseñadas, no obstante,
en todas se propone la extracción del hidrógeno desde el borohidruro de sodio,
este hidrógeno suele ser combinado con oxígeno en las celdas, reacción que
permite producir electricidad base de los motores eléctricos. Por otro lado, en las
celdas de reacción, el borohidruro de sodio (BHS) es almacenado en condiciones
ambientales en un líquido de combustible (una solución acuosa) (Leu
et al
.,
2020; Manna
et al
., 2017). El bórax, puede ser encontrado en grandes depósitos
naturales, como en el salar de Uyuni de Potosí-Bolivia (Montes de Oca, 1989), la
Tabla 1 muestra el potencial de minerales presentes en el salar de Uyuni (Flores,
2008):
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
118
Tabla 1.
Potencial de minerales presentes en el salar de Uyuni-Bolivia
ELEMENTO
RESERVAS
(T.M.)
% RECUP
VALOR
RECUP (T.M.)
CONVERSION
T.M. ELEM.
ESTIQUIOM
T.M. COMP
COMPUESTO
PRECIO
($us/T.M.)
VALOR “IN
SITUS” ($us)
LITIO890000706.230.00013.87873.878Li
2
O49016.250.711.241
POTASIO194000000
70
135.800.00039.174.545KCl15540.079.233.981
BORO7700000
70
5.390.00010.8618H
3
BO
3
40012.337.111.106
MAGNESIO211000000
70
147.700.000Mg. Met1900280.630.000.00
VALOR “INSITUS’
ESTIMADO DE
LITIO, POTASIO,
BORO Y
MAGNESIO
349.297.056.329
Fuente: Flores, 2008
Por otro lado, el NaBH
4
es preparado a partir de Bórax, donde la liberación de
hidrógeno desde su fuente, el borohidruro de sodio en solución acuosa, es dado
por la reacción:
NaB
H
4
+
2
H
2
O
→
4
H
2
+
NaB
O
2
A 25 ºC, la entalpía estándar de reacción de -273 kJ/mol, es exotérmica. No obstante,
cuando el borohidruro de sodio es utilizado para la generación de hidrógeno en
celdas de combustible la reacción debe ser acelerada, los procesos de aceleración
pueden ser dados por catalizadores que generan el medio ácido (Zhai
et al.
, 2022;
Ra et al., 2020; Piazza et al., 2022; Arzac
et al
., 2021) como: haluros metálicos
de transición que en medio acuoso (Kojima
et al.
, 2002), platino coloidal (Sachse
et al.
, 2020), carbón activado (Zaib
et al.
, 2022), Ru soportado (Ruiz-López
et
al
., 2023), o por el incremento de la temperatura de reacción (Xu
et al
., 2021;
Gonçalves
et al.
, 2020). El único producto de la reacción es el metaborato de sodio
(análogo al bórax) que es soluble en agua y no contaminante del medio ambiente.
Por esta reacción el hidrógeno es generado en medio controlable, a temperatura
ambiente, no existiendo subproductos volátiles, donde el H
2
generado es de alta
pureza sin CO o S, como ocurre con otras fuentes como los hidrocarburos. La
reacción necesita trasferir cuatro electrones, almacenados inicialmente en los
enlaces B-H que son utilizados para reducir el H
2
O y formar H
2
. La complejidad
del sistema sugiere un estudio del proceso por pasos o etapas de reacción.
En 1953 Schlesinger
et al
(Schlesinger, 1953; Aiello
et al.
, 1999) observaron que
a temperatura ambiente en un medio sin solución bufer o en la ausencia de ácidos
la hidrólisis es extremadamente lenta, y solo un pequeño porcentaje del hidrógeno
disponible es liberado, demostrándose que el pH en la solución es un parámetro
limitante, así mismo probaron diferentes ácidos: ácidos próticos inorgánicos, ácido
oxálico, ácido succínico, pentóxido de fósforo, cloruro de aluminio, y trióxido de
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
119
boro, encontrando que los ácidos orgánicos son bastante efcientes. Posteriormente
Kaufman y Sen (Gardiner
et al
., 1965; Kaufman & Sen, 1985; Lyttle
et al
., 1965)
desarrollaron un estudio para evaluar la importancia de varios ácidos, utilizando
fundamentalmente ácido perclórico, hidrogenoftalato de potasio, y ácido oxálico,
demostraron con gráfcos de pNaBH
4
vs. %molar del ácido, que el ácido oxálico
es el doble de efciente como catalizador que los ácidos monopróticos. A partir de
los resultados experimentales encontraron una relación lineal para la aceleración
en medio ácida sin bufer (utilizada en celdas de combustibles):
[]
[][]
tHGHFENaBHp
4
++
++=
donde: E=1.065±0.003, F =11.3±0.2 dm
3
mol
-1
, y G= 0.59±0.03 dm
3
mol
-1
min
-1
.
Por otro lado, la diferencial con respecto al tiempo les ha permitido encontrar la
ecuación:
[
]
[
]
[
]
4
4
NaBH
H
)
2,3020
G
(
dt
NaBH
d
+
=
−
Ecuación consistente con un mecanismo biomolecular, propuesto por Gardiner y
Collar (Gardiner
et al
., 1965; Kaufman & Sen, 1985; Lyttle
et al.
, 1965) (Figura 1),
quienes plantean que la formación del intermediario H
3
BH-HOH
2
es lenta, hasta la
formación del B(OH)
3
+ 3H
2
la cual es violenta.
Figura 1
. Mecanismo de formación del ácido bórico propuesto por Gardiner y
Collar. Fuente: (Gardiner
et al
., 1965; Kaufman & Sen, 1985; Lyttle
et al
., 1965)
En este sentido el presente artículo propone un estudio teórico de la reacción
de hidrólisis del ion borohidruro en medio acuoso y en medio ácido durante la
etapa de avance de la reacción y su infuencia en el mecanismo de reacción por la
catálisis ácida.
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
120
2. MÉTODO DE CÁLCULO
El método de cálculo se realizó mediante el programa Hyperchem 8.0, usando el
método semiempírico ZINDO/1 con simulaciones en medio gaseoso y obteniéndose
confguraciones estructurales de mínima energía y cargas netas por átomo, cuyos
resultados permiten obtener un valor de energía mínima en este medio y con un
cálculo semiempírico, obtener las cargas netas por átomo.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De los cálculos realizados teóricamente, se puede plantear los siguientes
mecanismos propuestos
:
MEDIO NEUTRO
El mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno para una reacción en
medio neutro se muestra en la Figura 2. De acuerdo con este mecanismo se puede
observar que la formación de hidrógeno ocurre en una etapa lenta. Esto se debe a
que primero debe ocurrir la disociación de una molécula de agua para generar H
+
y OH
-
la cual se asocia al equilibrio del agua (K
w
=10
-14
), y el H
+
generado durante
la disociación, actúa como catalizador lo cual permite la generación de hidrógeno.
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
121
Figura 2.
Mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno, en medio neutro
Fuente: Elaboración propia.
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
122
Considerando los resultados de la Tabla 2, se puede observar en el anterior
mecanismo, una generación de hidrógeno previa formación de un producto
intermedio a partir de los pasos de reacción (A1
I
, A1
II
, A2
I
, A2
II
, A3
I
y A3
II
), la cual
es lenta tal como se observa en la transferencia de carga del B cuya magnitud es un
número decimal, dentro de la totalidad de la carga de la molécula y cuya unidad de
carga es adimensional.
Tabla 2.
Resultados de ∆H y carga del Boro para las Reacciones en medio neutro
No.REACCIONES MEDIO NEUTRO
∆H Kcal/mol
Carga Boro B
BH
4
-634,35-0,691
A1
I
BH
4
+ H
2
O =
B
H
4
---H
2
O 41,4-0,683
A1
II
BH
4
---H
2
O =
B
H
3
+ H
2
+ OH 265,0-0,084
A1
BH
4
+ H
2
O =
B
H
3
+ H
2
+ OH306,4-0,084
BH
3
+
-
OH =
B
H
3
(OH)-294.6-0,345
A2
I
BH
3
(OH) + H
2
O =
B
H
3
(OH)--H
2
O67.4-0,324
A2
II
BH
3
(OH)--H
2
O =
B
H
2
(OH) + H
2
+ OH202.10,053
A2
BH
3
(OH) + H
2
O =
B
H
2
(OH) +H
2
+ OH269.50,053
BH
2
(OH) +
-
OH =
B
H
2
(OH)
2
-270.8-0,0453
A3
I
BH
2
(OH)
2
+ H
2
O =
B
H
2
(OH)
2
--H
2
O97.7-0,0244
A3
II
BH
2
(OH)
2
--H
2
O =
B
H(OH)
2
+ H
2
+ OH178.60,272
A3
BH
2
(OH)
2
+ H
2
O =
B
H(OH)
2
+H
2
+ OH 276.30,272
BH(OH)
2
+ OH =
B
H(OH)
3
-255.10,196
A4
I
BH(OH)
3
+ H
2
O =
B
H(OH)
3
--H
2
O75.00,186
A4
II
BH(OH)
3
--H
2
O =
B
(OH)
3
+ H
2
+ OH201.80,441
A4
BH(OH)
3
+ H
2
O =
B
(OH)
3
+H
2
+ OH 276.70,441
Fuente: Elaboración propia.
Para el cálculo de la entalpia de reacción, se utilizó la ley de Hess para calores a
presión constante cuya ecuación se indica a continuación:
∆
H
reaccion
=
Σ
n
productos
∙
∆
H
formacion
productos
−
Σ
n
reactivos
∙
∆
H
formacion
reactivos
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
123
De la Tabla 1 y usando la ley de Hess, se calcula el calor para generar hidrógeno,
el cual se indica a continuación:
A1 :BH
4
+ H
2
O = BH
3
+ H
2
+ OH
-
∆H = 306,4 Kcal/mol
BH
3
+ OH
-
= BH
3
(OH)
∆H = -294.6 Kcal/mol
A2 :BH
3
(OH) + H
2
O = BH
2
(OH) +H
2
+ OH
-
∆H = 269.5 Kcal/mol
BH
2
(OH) + OH
-
= BH
2
(OH)
2
∆H = -270.8 Kcal/mol
A3 :BH
2
(OH)
2
+ H
2
O = BH(OH)
2
+H
2
+ OH
-
∆H = 276.3 Kcal/mol
BH(OH)
2
+ OH
-
= BH(OH)
3
∆H = -255.1 Kcal/mol
A4 :BH(OH)
3
+ H
2
O = B(OH)
3
+H
2
+ OH
-
∆H = 276.7 Kcal/mol
AR :BH
4
+ 4H
2
O = B(OH)
3
+ 4H
2
+ OH
-
∆H
resultante
= 308,4 Kcal/mol
El resultado indica un valor de 308,4 Kcal/mol, el cual está asociado a un proceso
endotérmico cuya generación de hidrógeno ocurre en un proceso lento. Esto
concuerda con los resultados experimentales de preparar una solución 0,5M de
NaBH
4
que al dejarse a condiciones ambientales deriva en una producción lenta
de burbujas de H
2
con una reducción del volumen de partida.
MEDIO ÁCIDO
La Figura 3, muestra el mecanismo de reacción en medio ácido. Los resultados, en
este caso, indican que el proceso de generación de hidrógeno ocurre en una etapa
rápida. Esto se relaciona con la presencia del medio ácido previa formación del
hidronio a partir de la reacción de una molécula de agua con un H
+
que se origina
de un medio externo que actúa como catalizador en esta reacción, lo cual hace que
la generación de hidrógeno en este tipo de mecanismo sea rápida.
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
124
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
125
Figura 3.
Mecanismo de reacción de generación de hidrógeno en medio ácido
Fuente: Elaboración propia.
En el mecanismo, se puede observar la formación de hidrógeno, a la cual se relaciona
con la transferencia de carga del B de acuerdo con la Tabla 3, sin embargo, dicha
transferencia ocurre previa formación del ion hidronio durante el mecanismo de
reacción cuyo valor de entalpia de formación del hidronio, de acuerdo con la Tabla
4, es de -253,2 Kcal/mol.
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
126
Tabla 3.
Resultados de ∆H y carga del Boro para las reacciones en medio ácido
No.REACCIONES MEDIO ÁCIDO
∆H(reacción)
Kcal/mol
Carga del
Boro (
B
)
BH
4
-634,35-0,960
B1
I
BH
4
+ H
3
O =
B
H
4
---H
3
O-108,63-0,608
B1
II
BH
4
---H
3
O =
B
H
3
+ H
2
+ H
2
O45,46-0,084
B1
BH
4
+ H
3
O =
B
H
3
+ H
2
+ H
2
O-63,17-0,084
BH
3
+
-
OH =
B
H
3
(OH)-294.6-0,345
B2
I
BH
3
(OH) + H
3
O =
B
H
3
(OH)---H
3
O-97.34-0,236
B2
II
BH
3
(OH)---H
3
O =
B
H
2
(OH)+ H
2
+ H
2
O-2.710,053
B2
BH
3
(OH) + H
3
O =
B
H
2
(OH)+ H
2
+ H
2
O-100.050,053
BH
2
(OH) +
-
OH =
B
H
2
(OH)
2
-270.8-0,0453
B3
I
BH
2
(OH)
2
+ H
3
O =
B
H
2
(OH)
2
---H
3
O-75.250,0202
B3
II
BH
2
(OH)
2
---H
3
O =
B
H(OH)
2
+ H
2
+ H
2
O-17.980,272
B3
BH
2
(OH)
2
+ H
3
O =
B
H(OH)
2
+ H
2
+ H
2
O -93.230,272
BH(OH)
2
+ OH =
B
H(OH)
3
-255.10,196
B4
I
BH(OH)
3
+ H
3
O =
B
H(OH)
3
---H
3
O-96.6050,269
B4
II
BH(OH)
3
---H
3
O =
B
(OH)
3
+ H
2
+ H
2
O3.790,441
B4
BH(OH)
3
+ H
3
O =
B
(OH)
3
+ H
2
+ H
2
O -92.810,441
Fuente: Elaboración propia.
Tabla 4
. Reacciones adicionales para las reacciones en medio neutro y medio ácido
No.REACCIONES ADICIONALES
∆H(reacción) Kcal/mol
X
1
2H
2
O = H
3
O + OH
-
369.56
X
2
H
2
O + H = H
3
O
+
-253.2
X
3
H
2
O + OH = OH--- H
2
O-622.1
X
4
H + OH = H
2
O0
X
5
H
3
O
+
+ OH = 2H
2
O -369.56
Fuente: Elaboración propia.
Similar procedimiento del cálculo se realiza en medio
ácido
. De la Tabla 3 y
usando la ley de Hess, se calcula la entalpia de reacción para generar hidrógeno, la
cual se indica a continuación:
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
127
El resultado indica un valor de -1170,29 Kcal/mol la cual está asociado a un proceso
exotérmico cuya generación de hidrógeno ocurre en un proceso rápido.
La reacción en medio ácido, de acuerdo con el mecanismo de reacción y la Tabla 3,
se ve favorecida por una catálisis ácida, con generación rápida de hidrógeno (H
2
),
la cual, de acuerdo a los resultados de la entalpia de reacción, es exotérmica.
Para comprobar los resultados teóricos, se realizó un estudio adicional con el uso del
NaBH
4
para la reducción de catalizadores. En este caso se sintetizó un catalizador
basado en Co y soportado en SiO
2
en la cual se preparó una microemulsión de
NaBH
4
en aceite-agua y otra microemulsión de una sal de cobalto en aceite-agua y
se mezclaron ambas. Los resultados de difracción de rayos X (DRX) confrmaron
la reducción del Co
+3
a Co
0
metálico de acuerdo con la siguiente reacción:
Co
2
O
3
+3H
2→2Co+3H2
O
En los resultados del estudio adicional, el pH de la solución mezclada indica un
valor de 1,6, la cual favorece el mecanismo de reacción en medio
ácido
siendo
óptimo para la reducción de catalizadores, cuyo mecanismo de generación de
hidrógeno permite obtener catalizadores reducidos con una posible formación
de microdominios dentro del catalizador. Este catalizador reducido, es adecuado
para reacciones del tipo Fischer-Tropsch (FT). Por otro lado, el hecho de que
teóricamente se genere hidrógeno se relaciona con la transferencia de carga que
sufre el B, en función de la etapa de reacción de acuerdo con la Figura 2:
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
128
Figura 4.
Transferencia de carga del B en función de la etapa de reacción
Fuente: Elaboración propia.
En la Figura 4, se puede observar que la transferencia de carga del B en medio
neutro y en medio
ácido
poseen el mismo comportamiento durante el avance de la
reacción. Sin embargo, en las etapas 6 y 14, hay una leve diferencia de la carga del
B, esto se asocia con la formación de un compuesto intermedio entre los reactivos
y productos, en el caso del medio neutro: la etapa 6 con formación del BH
3
(OH)—
H
2
O y la etapa 14 con formación del BH(OH)
3
— H
2
O, y el medio
ácido
: la etapa
6 con formación del BH
3
(OH)—H
3
O
+
y la etapa 14 con formación del BH(OH)
3
—
H
3
O
+
.
4. CONCLUSIONES
La generación de hidrógeno en medio neutro, de acuerdo con el mecanismo de
reacción, muestra una etapa lenta, la cual se asocia con un proceso endotérmico
(∆H =308,4 Kcal/mol) que, comparado con la generación de hidrógeno en medio
ácido, representa un proceso exotérmico rápido con un valor de ∆H= -1170,29
Kcal/mol.
La transferencia de carga del B en medio neutro y en medio
ácido
poseen el mismo
comportamiento durante el avance del mecanismo de reacción. Por otro lado, las
etapas 6 y 14, presentan una leve diferencia de la carga del B que se relaciona con
la formación de un compuesto intermedio entre los reactivos y productos, en el
caso del medio neutro: la etapa 6 con formación del BH
3
(OH)—H
2
O y la etapa 14
0246810121416
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
Carga B / u.a.
Nro de reaccion / u.a.
MEDIO
NEUTRO
MEDIO
ACIDO
TRANSFERENCIA DE CARGA DEL B EN CADA
ETAPA DE AVANCE DE LA REACCION
Nro de reacción / u.a.
image/svg+xml
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
129
con formación del BH(OH)
3
— H
2
O, y el medio
ácido
: la etapa 6 con formación del
BH
3
(OH)—H
3
O
+
y la etapa 14 con formación del BH(OH)
3
— H
3
O
+
.
De acuerdo con los cálculos teóricos, la reacción en medio ácido es óptima para la
reducción de catalizadores. Usando el método de las microemulsiones combinado
con la generación de hidrógeno permite obtener catalizadores reducidos con una
posible formación de microdominios dentro del catalizador. Este catalizador
reducido, es adecuado para reacciones del tipo Fischer-Tropsch (FT) y/u otros
procesos catalíticos.
El medio ácido actúa como un catalizador, lo cual favorece la generación de
hidrógeno a partir del borohidruro de sodio, permitiendo obtener hidrógeno (H
2
)
como energía del futuro.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al proyecto de IDH-UMSA: “Investigación de nuevos
catalizadores para craqueo catalítico que favorezca la producción de diésel en
Bolivia”.
5. REFERENCIAS
J. Leu, A. Su, J. Kang, Z. Ming huan,
Catalysis
10
(2020)
451
J. Manna, B. Roy, D. Pareck, P. Sharma,
Catalysis, Structure Reactivity,
3 (4)
(2017)
157
Montes de Oca, I.,
1989
«
Geografa y Recursos Naturales de Bolivia »
-Editorial
Educacional del M.E.C. La Paz, 574.
Alejandro Flores, Eliana Thelma, “
reactivación económica del departamento
de potosí en base al aprovechamiento de los recursos evaporíticos del salar de
Uyuni
”,
Tesis de Grado
,
(2008)
UMSA, La Paz-Bolivia.
Zhai, S.; Jiang, S.; Liu, C.; Li, Z.; Yu, T.; Sun, L.; Ren, G.; Deng, W.
Journal
Physical and Chemical Letter
, 13
(2022)
8586.
Ra, E.C.; Kim, K.Y.; Kim, E.H.; Lee, H.; An, K.; Lee, J.S.
ACS Catalysis
. 10
(2020)
11318
Piazza, V.; Junior, R.B.S.; Gazzoli, D.; Groppi, G.; Beretta, A.,
Chemical
Engineering Research and Design
, 181
(2022)
458–472.
Arzac, G.M.; Fernández, A.; Godinho, V.; Hufschmidt, D.; de Haro, M.C.J.;
Medrán, B.; Montes, O.,
Nanomaterials
, 11
(2021)
2326
Kojima Y. Et. Al.
International Journal of Hidrogen Energy,
27
(2002)
1029
R. sachse, D. Bernsmeier, R. Schmack, I. Hausler, A. Hertwing, K. Krafert, J.
Nissen, R. Kraehnert,
Catalysis Science Technology
, 2057
(2020)
10. DOI:10.1039/
c9cy02285f.
Q. Zaib, D. Kyung,
Scientifc Reports
, 8845
(2022)
12, doi.org/10.1038/s41598-
022-12787-0
image/svg+xml
Estudio del mecanismo de reacción de la generación de hidrógeno a partir de
borohidruro de sodio (cálculo teórico)
JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 19– Número Especial Energías
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
130
E. Ruiz-Lopez, M. Ribota Pelaez, M. Blasco Ruz, M. Dominguez, M. Martinez
Tejada, S. Ivanova, M. A. Centeno,
Materials
, 472
(2023)
16, doi.org/10.3390/
ma16020472.
Xu, R.; Lu, W.; Toan, S.; Zhou, Z.; Russell, C.K.; Sun, Z.; Sun, Z.
Journal Materials
Chemical A,
9
(2021)
24241–24260.
Gonçalves, L.P.L.; Christensen, D.B.; Meledina, M.; Salonen, L.M.; Petrovykh,
D.Y.; Carbó-Argibay, E.; Sousa, J.P.S.; Soares, O.S.G.P.; Pereira, M.F.R.; Kegnæs,
S.; et al.
Catalysis Science &Technology
, 10
(2020)
1991–1995.
H. I. Schlesinger,
Journal American Chemical Society
5
(1953)
215
Aiello, R. Et. al. Production of hydrogen from chemical hydride via hydrolysis
with steam.
International Journal Hydrogen Energy,
24
(1999)
1123
J. A. Gardiner and J. W. Collat,
Journal American Chemical Society
, 87
(1965)
1692
Cliford M. Kaufman and Buddhadev Sen,
Journal Chemical Society Dalton trans
(1985)
306
D.A. Lyttle, E. H. Jensen, and W. A. Struck, Journal
American Chemical Society,
87
(1965)
1692