Desulfuración oxidativa catalítica de 2,4-dimetil dibenzotiofeno utilizando ácido fosfotúngstico soportado sobre óxidos de Al₂O₃, V₂O₅ y ZrO₂

Abstract

Este trabajo reporta la síntesis, caracterización y prueba catalítica de ZrO₂, V₂O₅ y Al₂O₃ que han sido cargados con 2 cantidades de heteropoliácido H₃PW₁₂O₄₀ para la desulfuración oxidativa catalítica de 4,6-dimetil dibenzotiofeno como modelo de prueba de reacción para reducir el contenido de azufre en el diesel. Los catalizadores se sintetizaron mediante la impregnación de óxidos individuales con una solución del heteropoliácido al 3% y al 3.5% mol respecto al metal de cada óxido. Los materiales se caracterizaron mediante difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja y Raman, técnica de adsorción-desorción de nitrógeno, microscopía electrónica de barrido y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. La acidez de los catalizadores se determinó por potenciometría mediante la valoración de los catalizadores con piridina. El ensayo de reacción se considera una alternativa viable, ya que se realiza a temperatura y presión ambiente. Esta reacción puede llevarse a cabo en la fase líquido-líquido, líquido-sólido o trifásica utilizando oxidantes y catalizadores. En este estudio, se utilizó el dimetil dibenzotiofeno como especie de azufre en el gasóleo y como molécula para evaluar la actividad del catalizador.

This work reports the synthesis, characterization, and catalytic testing of ZrO₂, V₂O₅ and Al₂O₃ that have been loaded with 2 amounts of H₃PW₁₂O₄₀ heteropolyacid for the catalytic oxidative desulfurization of 4,6-dimethyl dibenzothiophene as a reaction test model to reduce the sulfur content in diesel. The catalysts were synthesized through the impregnation of individual oxides with a solution of the heteropolyacid to 3% and 3.5% mol with respect to the metal in each oxide. The materials were characterized by x-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption technique, scanning electron microscopy, and x-ray photoelectron spectroscopy. The acidity of the catalysts was determined by potentiometry by titration of the catalysts with pyridine. The reaction test is considered a viable alternative, because it is performed at ambient temperature and pressure. This reaction can be conducted in the liquid-liquid, liquid-solid, or triphasic phase using oxidants and catalysts. In this study, dimethyl dibenzothiophene was used as the sulfur species in diesel and as the molecule for evaluating catalyst activity.