Estudio de la influencia del método de síntesis en las propiedades catalíticas del oro soportado en la activación del glicerol

Abstract

El uso de biodiesel como combustible, ha permitido un incremento significativo de su producción en los últimos años. Consecuentemente éste aumento de producción ha incrementado las cantidades disponibles de glicerol que es el principal coproducto de la reacción, llegando a una capacidad instalada de producción a nivel mundial de 750.000 ton/año (2008). La alta disponibilidad de esta sustancia, ha obligado en los últimos años ha dar una mirada a la funcionalidad de esta molécula y a la utilización de glicerol como materia prima de productos de alto valor agregado. Entre las múltiples rutas de transformación del glicerol se encuentra la reacción de oxidación, a través de esta es posible obtener productos como gliceraldehído, dihidroxiacetona y ácido glicólico, sustancias de importante aplicación en la industria cosmética y farmacéutica. La reacción de oxidación de glicerol fue llevada a cabo vía catálisis heterogénea, con un catalizador de fase activa de oro soportado sobre diferentes óxidos metálicos. Entre las principales propiedades del catalizador que afectan tanto la conversión como la selectividad obtenidas se encuentran el tamaño de partícula, el tipo de soporte y el método de preparación. El sistema catalítico seleccionado, Au/CeO2, fue preparado por los métodos de IWI (doble impregnación seca), DP (deposición –precipitación) y DAE (intercambio iónico directo), evaluando comparativamente su influencia en la selectividad. Igualmente fueron evaluados diferentes catalizadores de oro soportado sobre diferentes óxidos metálicos tanto de tipo comercial (TiO2 y Al2O3) como óxidos metálicos y óxidos mixtos preparados (Ce0.75Zr0.25O2, Ce2Zr1.5Co0.5O8, ZrO2), evaluando la influencia de la interacción fase activa-soporte en el desempeño catalítico. / Abstract. Biodiesel production has been in recent years a viable solution for renewable combustible use. Consequently, glycerol production, that is the principal byproduct reaction, has also increased, global glycerol install capacity production from biodiesel is about 750.000 ton/year (2008). Because of the high availability of this product and functionality of the molecule, glycerol is an attractive raw material of high value products. There are several ways to transform glycerol; one of the most important is the oxidation reaction, which is an alternative way to obtain substances with important applications in cosmetic and pharmaceutical industry like glyceraldehyde, dihydroxyacetone and glycolic acid. Glycerol oxidation was carried out by heterogeneous catalysis, using a gold active phase supported over different metal oxides as catalyst. Catalytic properties that affect conversion and selectivity are principally, active phase particle size, support nature and preparation method. The selected catalytic system, Au/CeO2 was prepared by three different methods: IWI (incipient witness impregnation), DP (deposition-precipitation) and DAE (direct anionic exchange) and the influence in catalyst performance were compared. Gold catalyst deposited over different supports, both commercial and prepared supports (TiO2, Al2O3, Ce0.75Zr0.25O2, Ce2Zr1.5Co0.5O8 and ZrO2) were evaluated in the glycerol oxidation reaction and the influence of active phase-support interaction was discussed.