El 29 de junio de 2023, Rafael Carrizosa Muñoz defendió su Trabajo Fin de Grado “Valorización de un residuo de catalizador de la industria petroquímica en la fabricación de materiales cerámicos” en la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Este TFG contó con la tutoría de Maximina Romero Pérez.
La industria petroquímica emplea catalizadores basados en metales de transición y soportados sobre alúmina-sílice para disminuir el contenido de azufre en las gasolinas (proceso de hidrodesulfuración). Durante la hidrodesulfuración (HDS), los catalizadores se degradan y no pueden ser regenerados, por lo que tras extraer los metales que lo componen, queda el soporte como residuo. En este estudio, se ha conseguido sintetizar materiales cerámicos basados en mullita a partir de un residuo de catalizador Ni-Mo. Dado que la relación alúmina/sílice del residuo es mayor que la relación estequiométrica de la mullita, se emplea ceniza de cáscara de arroz (CCA) como aporte de sílice para aumentar la cantidad de mullita obtenida. El producto sintetizado por tratamiento térmico presenta alta cristalinidad, con mullita y corindón como principales fases cristalinas.
También se ha conseguido sintetizar mullita empleando energía solar concentrada, lo que plantea una tecnología alternativa para la fabricación de materiales cerámicos.
El estudio de la cinética global de cristalización del residuo Ni-Mo, ha permitido deducir un crecimiento bidimensional de cristales, con un mecanismo de cristalización predominantemente controlado por difusión en volumen, a partir de un número constante de núcleos. Además, el estudio de la cinética de cristalización de la mullita en el residuo Ni-Mo y Ni-Mo + 25% CCA muestra un crecimiento tridimensional de mullita, formando poliedros, con un mecanismo de cristalización dependiente del aporte de CCA en la composición. Las propiedades físicas del material cerámico fueron evaluadas mediante la determinación de la densidad y de los coeficientes de dilatación térmicos. Las propiedades mecánicas se evaluaron mediante ensayos de compresión y flexión a tres puntos.
