Hidrodesoxigenación de la vainillina en catalizadores de Ni0 soportados en óxidos mixtos provenientes de materiales tipo takovita: Influencia de la relación Ni-Al
Fecha
2020-02-06Registro en:
Estrada Maya, Luis Fernando. (2019). Hidrodesoxigenación de la vainillina en catalizadores de Ni0 soportados en óxidos mixtos provenientes de materiales tipo takovita: Influencia de la relación Ni-Al. (Ingeniería Química Industrial). Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas,México.
Autor
Estrada Maya, Luis Fernando
Institución
Resumen
RESUMEN: En el presente trabajo se sintetizaron compuestos tipo takovita (CTT) variando la relación molar de Ni2+/Al3+ de 2, 3 y 4, usando el método de coprecipitación en medio alcalino. Las muestras sintetizadas fueron sometidas a un proceso de descomposición térmica (calcinación) para la obtención de los óxidos mixtos que posteriormente, mediante un proceso de reducción se obtuvieron los catalizadores de níquel empleados en la reacción de hidrodesoxigenación de vainillina. Las muestras frescas (CTT) y calcinadas se caracterizaron por las técnicas de Absorción Atómica (AA), Espectroscopia de Rayos-X de Energía Dispersiva (EDXS), Difracción de Rayos-X (DRX), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FT-IR), Fisisorción de nitrógeno, Reducción a Temperatura Programada (TPR), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos-X (XPS). Las muestras reducidas también fueron caracterizadas por XPS. Para la evaluación catalítica se utilizaron los catalizadores de níquel en la reacción de hidrodesoxigenación de vainillina, obteniendo como productos mayoritarios el creosol, guaiacol y a sus subproductos hidrogenados, siendo principalmente los dos primeros los productos de gran utilidad para la industria química, de alimentos y farmacéutica. Se comprobó que al aumentar la relación de Ni2+/Al3+ se alcanzó una conversión de 99% en un tiempo de reacción menor en comparación con las reacciones de hidrodesoxigenación de vainillina donde se emplearon los catalizadores que se obtuvieron con menor contenido de níquel. Con las condiciones de reacción empleadas se observó que se tiene desde el inicio de cada reacción de hidrodesoxigenación una selectividad mayor hacia los subproductos hidrogenados del creosol. ABSTRACT: In the present work, takovite-type compounds (CTT) were synthesized by varying the molar ratio of Ni2 + / Al3 + from 2, 3 and 4, using the coprecipitation method in alkaline medium. The synthesized samples were subjected to a thermal decomposition (calcination) process to obtain the mixed oxides that subsequently, by means of a reduction process, the nickel catalysts used in the vanillin hydrodesoxygnination reaction were obtained. Fresh (CTT) and calcined samples were characterized by Atomic Absorption (AA), Dispersive Energy X-ray Spectroscopy (EDXS), X-ray Diffraction (DRX), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FT-) IR), Nitrogen Fisisorción, Programmed Temperature Reduction (TPR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Photoelectronic Spectroscopy (XPS). The reduced samples were also characterized by XPS. For the catalytic evaluation, nickel catalysts were used in the vanillin hydrodeoxygenation reaction, obtaining as main products creosol, guaiacol and its hydrogenated by-products, the first two being the products of great use for the chemical, food and pharmaceutical industry . It was found that increasing the Ni2 + / Al3 + ratio achieved a 99% conversion in a shorter reaction time compared to vanillin hydrodeoxygenation reactions where the catalysts that were obtained with lower nickel content were used. With the reaction conditions used, it was observed that from the beginning of each hydrodeoxygenation reaction there is a greater selectivity towards the hydrogenated by-products of creosol.