EFECTO SINÉRGICO DE Ir Y Re EN CATALIZADORES DE HIDROGENÓLISIS

VIRGILIO, EMANUEL MARTÍN; PADRÓ, CRISTINA L.; SAD, MARÍA EUGENIA

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (XXII; 2021

Introducción: Eritritol (ERY), es un poliol de C4 que puede obtenerse a partir de la biomasa el cual puede transformarse en compuestos de mayor valor como los 4 isómeros de los butanodioles (BDO) mediante C-O hidrogenólisis. Los BDO se emplean como importantes intermediarios en la producción de THF, butadieno, varios polímeros como PBT y PU y otros solventes. La acción sinérgica entre un metal hidrogenolítico (Ir) y promotores oxofílicos (ReOx) es necesaria para llevar a cabo la C-O Hidrogenólisis en forma selectiva. En este trabajo se compara la actividad catalítica de catalizadores monometálicos de Ir y Re con el catalizador bimetálico Ir-Re soportados en TiO2 (T). Los catalizadores fueron caracterizados mediante XPS, quimisorción de CO, TPR y TEM.Resultados: Existen 4 rutas de transformación de ERY bajo las condiciones de reacción: a- isomerización a treitol (TRE), b- deshidratación a compuestos cíclicos, c- ruptura enlaces C-C a compuestos con 2 y 3 C (C3+C2), d- escisiones C-O dando butanotrioles (BTO), quienes forman BDO, butanoles y butano. En la Figura A se comparan los 3 catalizadores a conversión (XERY) de 50%. Ir/T muestra un bajo balance de C (BC) por formación de compuestos gaseosos por sobrehidrogenólisis. El catalizador Re/T, favorece la formación de BDO directamente desde ERY mediante hidrodeoxigenación sin formación de BTO y cíclicos. El catalizador bimetálico (Ir-Re/T), en cambio, presenta un mejor BC (desfavorece sobrehidrogenólisis) y mayor formación de BDO. La velocidad inicial no nula de formación de BDO (16,2μmol/g·min) y la presencia de BTO manifiestan que se forman por CO hidrogenólisis ya sea directamente a partir de ERY (doble) o BTO (simple). El análisis de los espectros XPS nos permitió conocer el estado de oxidación de ambos metales (Figura B). En la Figura C se resume la caracterización de la superficie que favorece la C-O hidrogenólisis frente a las demás rutas: i) Ir metálico (60% Ir0) y Re parcialmente oxidado (80% Re+IV), ii) íntimo contacto entre Ir y Re (TPR y Quimisorción CO), iii) partículas pequeñas (dTEM = 1,6nm).Conclusiones: El íntimo contacto entre Ir metálico y especies parcialmente oxidadas de Re (Re+IV) en tamaños de partículas menor a 2nm, favorecen la ruptura de enlaces C-O en ERY formando principalmente BDO.