Comportamiento catalítico de materiales ZSM-11 y MCM-41 en la conversión de HDPE

LILIANA B. PIERELLA, SOLEDAD RENZINI.

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociacion Fisicoquimica Arg.

Se estudio la conversión catalítica de polietileno de alta densidad (HDPE) sobre matrices ZSM-11 y MCM-41 modificadas con cinc; comparando el efecto de ambos materiales catalíticos en los rendimientos obtenidos, como así también la estabilidad de los mismos para el proceso. Los materiales Zn-ZSM-11 y Zn-MCM-41, se caracterizaron por diferentes técnicas instrumentales. La regularidad y estabilidad de la estructura MCM-41 y el elevado porcentaje de cristalinidad (> 98.5%) determinado para la zeolita ZSM-11 fueron obtenidos por XRD y FTIR. En cuanto a los estudios de área superficial arrojaron valores de 378 m2/g para el material microporoso (ZSM) y  1060 m2/g para el mesoporoso (MCM). Los ensayos de actividad catalítica fueron realizados entre 400-500°C, a presión atmosférica y 20 min de reacción. Para ambos catalizadores, un aumento de la temperatura implicó un beneficio en la producción de HCL en detrimento de la producción de HCG. La selectividad hacia hidrocarburos aromáticos fue del 47 %  p/p para Zn-ZSM-11 y 15 % p/p para el catalizador Zn-MCM-41, mientras que la fracción de hidrocarburos C9-C16 fue del 5 y 45 % p/p, respectivamente. Por otro lado, el material Zn-MCM-41 exhibió muy baja estabilidad térmica dificultando la regeneración del catalizador (mufla a 500 °C) y la reproductibilidad de los resultados de la degradación de la poliolefina no fue posible. Este fenómeno fue corroborado por análisis de XRD (Figura 1). Los resultados reportados demuestran que es factible la descomposición catalítica de HDPE hacia hidrocarburos líquidos y gaseosos, mediante la utilización de materiales micro y mesoporosos. Sin embargo, la baja estabilidad estructural del material mesoporoso, al menos en las condiciones de síntesis hasta el momento desarrolladas, hace que descartemos el empleo del mismo para su evaluación en procesos de degradación de materiales poliméricos, ya que los mismos se realizan en condiciones severas de temperaturas de reacción y regeneración, no adaptándose este material a las mismas.