Residuos agrícolas para la obtención de compuestos de interés industrial

VIRGINIA VASCHETTI; ANALÍA L. CÁNEPA; EIMER GRISELDA A.; CASUSCELLI SANDRA G.

Buenos Aires

Congreso; AA 2015 II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

Es conocido que las industrias de la alimentación, agrícolas y forestales producen grandes volúmenes de residuos al año a nivel mundial, causando un serio problema para su eliminación. En la naturaleza, la celulosa, hemicelulosa y lignina son las principales fuentes de biomasa vegetal, derivadas de residuos agrícolas, entre otros. La biomasa lignocelulósica puede ser tratada para obtener precursores para la industria química, alimenticia y farmacéutica. Tales procesos de transformación de biomasa deben encontrarse en línea con los estándares impuestos hoy en día por la química verde, cuyo objetivo es diseñar productos y procesos químicos que reduzcan o eliminen el uso y la generación de sustancias peligrosas. Una de las herramientas principales para la implementación de la química verde es la catálisis heterogénea, que ofrece importantes beneficios: menores requerimientos energéticos, sustitución de cantidades estequiométricas de reactivos, aumento de selectividad y facilidad de separación del producto final.En este contexto, se estudió la oxidación del ácido 4-hidroxi-3-metoxicinámico, uno de los principales monómeros ácidos presente en las paredes celulares de las plantas. Se empleó un oxidante verde (H2O2) ya que presenta la ventaja que sólo genera agua como subproducto y tiene un alto contenido de oxígeno activo. Como catalizador sólido se evaluó un material nanoestructurado del tipo MCM-41 modificado con cobre (Cu-MCM-41). Éste fue sintetizado empleando el método de intercambio ion-plantilla (método TIE) y luego caracterizado por adsorción de N2, XRD, UV-Vis-RD, ICP-OES. El producto mayoritario de la reacción de oxidación fue el 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído, el cual reviste gran importancia a nivel industrial ya que es el principal componente del aroma a vainilla. Además, para aumentar el rendimiento a este producto se evaluaron distintos solventes: acetonitrilo, etanol y terbutanol. Los mejores resultados alcanzados fueron empleando terbutanol y el silicato Cu-MCM-41 con un contenido de cobre próximo al 3,5% en peso. Para corroborar la heterogeneidad de la reacción, el material usado fue analizado por UV-Vis-RD.