Paladio soportado sobre carboximetilcelulosa, nuevo híbrido para reacciones catalíticas en fase gas

SIGNORINI CHIARA; GUTIERREZ LAURA BEATRIZ; TALEB MARÍA CLAUDIA; GIORIA ESTEBAN; OLMOS GRACIELA VIVIANA

Mar del Plata

Congreso; VIII Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental; 2022

SETAC Argentina

La celulosa es el polímero natural más abundante, ya que conforma la mayor parte de la biomasa terrestre. Mediante procesos de derivatización, es factible la incorporación de distintos grupos funcionales en sus cadenas poliméricas. Esto permite potenciar sus aplicaciones en los campos de adsorbentes y catalizadores. El desafío de este trabajo, es incorporar una fase activa sobre la celulosa modificada de manera que resulte en un catalizador eficiente y estable. Para ello, se prepararon pulpas carboximetiladas utilizando diferentes solventes de tal manera de lograr fibras con un grado de sustitución controlado. Luego, sobre la celulosa carboximetilada con etanol (CMFE.Pd) y sobre el material base sin derivatizar (Solucell.Pd), se incorporó Pd mediante impregnación húmeda, como sitio activo para muchas reacciones catalíticas. Como agente reductor verde, seguro y económico se usó glucosa para la formación Pd0. El análisis químico de EDX indicó una carga de Pd del 11% en la muestra de CMFE.Pd y del 6% en el sólido Solucell.Pd. La actividad catalítica se evaluó con la reacción de reducción de monóxido de nitrógeno (NO) con H2, siendo el NO un gas de efecto invernadero. La conversión de NO a nitrógeno se calculó mediante espectroscopia FTIR controlando las concentraciones de especies de N (NO, N2O, NO2) y la producción de N2 se calculó mediante balance de N. Se observó N2O a bajas temperaturas, mientras que a mayores temperaturas (siempre menores a 200°C) la concentración de N2O disminuye y la de N2 aumenta. Esto sugeriría que a temperatura baja el NO se reduce parcialmente para formar N2O. Cuando aumenta la temperatura, el intermedio se reduce a N2 inerte. No hubo evidencia de formación de NO2, en concordancia con la atmósfera reductora, ni tampoco de producción de amoníaco, lo que indica el rol activo y selectivo del Pd hacia la reducción de NO con H2.La caracterización por SEM, DRX, Raman y FTIR permitió evaluar las propiedades fisicoquímicas de las fibras sintetizadas activas y selectivas a la formación de N2. De esta forma, se sintetizó un material híbrido metal-celulósico, con aplicaciones prometedoras en los campos de catalizadores y adsorbentes, como la reducción de contaminantes en agua, reacciones de acoplamiento cruzado, sensores SERS, adsorción de iones de agua contaminada, entre otros.