INVESTIGADORES
LEDERHOS cecilia Rosa
congresos y reuniones científicas
Título:
Catalizadores de Cobalto soportado en Materiales Composites: Obtención y su aplicación en Química Fina
Autor/es:
CRISTIAN MIRANDA; J.M. BADANO; F. COLOMA-PASCUAL; M.E. QUIROGA; ALFONSO E. RAMIREZ; CECILIA LEDERHOS
Lugar:
Cali
Reunión:
Simposio; IX Simposio Colombiano de Catálisis, SiCCat; 2015
Resumen:
La hidrogenaciónselectiva de dobles y triples enlaces carbono?carbono es una de las reaccionesfundamentales para la síntesis de productos de Química fina y de la industriaquímica en general. Una importante cantidad de procesos y aplicaciones en diferentesindustrias se basan en hidrogenaciones catalíticas de hidrocarburos insaturadospor vía heterogénea. La preparación de soportes inorgánicos utilizados en laelaboración de catalizadores metálicos soportados, constituyen procesos largosy utilizan altas temperaturas, con lo que hacen que la estructuración final seconvierta en un inconveniente, sin contar con el hecho que de sus propiedadesmecánicas dependa su aplicación, es decir deben ser lo suficientementeresistentes para ser empleados en la industria. Los materiales composites, tienen la ventaja de ser muyresistentes, con lo que su empleo como soporte podría incrementar las ventajasde los catalizadores estructurados. Por estas razones, el objetivo del presentetrabajo, es depositar cobalto sobre estos materiales composites, para la obtención de catalizadores tipo egg-shell y posteriormente, evaluarlosen la reacción de hidrogenación selectiva de 1-heptino a 1-hepteno.Los materiales composites son preparados a partir deuna fase inorgánica (hidrofílica) constituida por alúmina (g--Al2O3 CK-300, SBET:180 m2g-1), y otra orgánica (hidrofóbica) formada por lamezcla de monómeros (bisfenol A glicerolato dimetacrilato [BGMA], trietilenglicol dimetacrilato [TEGDMA] y diuretano dimetacrilato [UDMA]) y un iniciador de polimerización (peróxido de benzoílo). Luego de homogenizacióny tratamiento de temperatura, las mezclas son extrudadas y colocadas en estufaa 373 K 1 h para obtener materiales rígidos, que serán los soportes denominados:BTAl y UTAl. Sobre dichos materiales y por el método de impregnación porhumedad incipiente, se deposita una solución de CoCl2 enconcentraciones finales en el catalizador de 1 % m/m Co. Los catalizadores sonsecados y reducidos en H2 a 503 K durante 1 h. También fue preparadoun catalizador de Co/Al2O3 usando el mismo método depreparación y bajo los mismos tratamientos térmicos, a modo de comparación. Loscatalizadores fueron caracterizados por ICP, XPS, y morfológicamente por: SEM,EDS y Microscopía Óptica. Los catalizadores (Co/UTAl, Co/BTAl y Co/Al2O3)son evaluados en la reacción de hidrogenación selectiva de 1-heptino a1-hepteno, en un reactor semicontinuo tanque agitado a 800 rpm, 303 K, 150 kPade presión de H2 y usando 0,3 g de catalizador. Como alimentación seutilizaron 75 mL de una solución al 2 % (v/v) de 1-heptino en tolueno.Reactivos y productos fueron analizados por GC con detector FID y columnacapilar.  No se pudo analizar dispersión,ya que son catalizadores egg-shell y el metal Co no quimisorbe H2. PorXPS se pudo detectar los tres catalizadores presentan especies electrodeficientessobre la superficie de Co: Co2+ (BE»781,4 eV). Sin embargo, Co/UTAl presentaademás especies superficiales de Co° (BE»778 eV), siendo su relación atómica superficial Co2+/Co°:2.85 y una mayor relación atómica superficial de Cl/Co (1,03), respeto delresto de catalizadores.Loscatalizadores obtenidos presentaron selectividades a 1-hepteno muy elevadas yrelativamente similares (85-95%). Los catalizadores soportados sobre los nuevosmateriales composites resultaron sermás activos con conversiones totales de: Co/UTAl (XT»42%),Co/BTAl (XT»29%) yCo/Al2O3 (XT»6%). ElCo soportado presenta valores muy bajos en este tipo de reacciones, como losque presenta Co/Al2O3 (XT»6%).Sinembargo, estos nuevos materiales compositeslograron mejorar el comportamiento catalítico de este metal en dicha reacción. Lasdiferencias encontradas entre Co/UTAl y Co/BTAl, pueden ser atribuidas a lapresencia de Co° y mayor contenido de Cl superficial sobre el primercatalizador, lo que mejora las interacciones entre sustrato y especiessuperficiales