Hidrogenación catalítica de furfural sobre catlaizadores nanohíbridos en la interfase de emulsiones water-oil
Loading...
Date
2020
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La conversión catalítica de furfural, molécula derivada de la biomasa, representa una de las rutas más importante para la producción de compuestos químicos de mayor valor agregado. Sin embargo, hoy en día su conversión está limitada por los métodos de procesamiento y a los costos asociados de los procesos de extracción de los productos claves. Como solución a esta problemática se ha propuesto el desarrollo catalítico en un sistema en emulsión. En el presente trabajo de tesis se estudió la actividad catalítica y selectividad de los catalizadores nanohíbridos a base de Ni soportados en nanotubos de carbono modificados, sobre la hidrogenación de furfural en la interfase de emulsiones water/oil. La humectabilidad de los nanotubos de carbono fue ajustada en función de la intensidad del proceso de funcionalización. Todos los catalizadores fueron preparados mediante impregnación incipiente y caracterizados mediante diferentes técnicas fisicoquímicas. Las reacciones de conversión catalítica fueron llevadas a cabo en un reactor batch, variando la temperatura de reacción, presión de H2 y razón de solvente orgánico/acuoso. Se encontró que la humectabilidad de los catalizadores juega un rol clave en la formación de emulsiones estables y en la mejora de la actividad catalítica. El catalizador amfifílico presentó la mayor formación del producto ciclopentanona con una alta solubilidad en la fase orgánica. Este resultado destaca la simultánea reacción y separación del producto objetivo en emulsiones, simplificando así las etapas de aislamiento del producto clave de la reacción. Adicionalmente, se observó que las propiedades de la emulsión, actividad y selectividad puede ser ajustada mediante el control del contenido metálico y las condiciones experimentales de la reacción. La mayor conversión de furfural con una alta selectividad hacia ciclopentanona fue obtenida sobre el catalizador con un 10% de Ni, 200 °C, 2.0 MPa de H2 y una razón de solvente de 1/1.
Description
Tesis (Doctor en Química)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020