Soportes no convencionales para heteropoliácidos con estructura Keggin

LUIS RENE PIZZIO; VICTOR D. MONÓPOLI; MIRTA N. BLANCO

Santiago de Chile

Congreso; Congreso Binacional CONAMET/SAM 2006; 2006

Se han obtenido nuevos materiales constituidos por matrices poliméricas, generadas a partir de alcohol polivinílico y polietilenglicol de distinto peso molecular, por medio de la técnica de congeladodescongelado utilizando nitrógeno liquido como enfriador. Los hidrogeles de esta forma obtenidos presentan uniones de tipo físico y son una alternativa a los obtenidos tradicionalmente mediante la formación de uniones químicas empleando entrecruzadores. El fin buscado es retener compuestos con estructura Keggin en dichas matrices poliméricas y que en el proceso de inmovilización del compuesto no se produzca pérdida de la estructura propia del mismo ni de sus propiedades catalíticas. Los materiales sólidos o soportados que presenten sitios con acidez tipo Brønsted son adecuados para llevar adelante reacciones de catálisis ácida, en este sentido los heteropoliácidos Keggin son compuestos acordes para realizar este tipo de reacciones. Se han preparado matrices poliméricas sólidas, en forma de esferas de aproximadamente 2 mm de diámetro, conteniendo ácido tungstofosfórico (TPA). Las mismas fueron caracterizadas por medio de distintas técnicas fisicoquímicas, tales como espectroscopía infra-roja con transformada de Fourier, difracción de rayos X, obtención de imágenes por microscopía de barrido electrónico acoplado con un sistema de análisis de rayos X dispersivo en energía, así como mediante análisis termogravimétrico y calorimetría diferencial de barrido. Se ha observado, mediante espectroscopía infra-roja con transformada de Fourier, que el TPA soportado mantiene su estructura primaria Keggin intacta y hay evidencias de interacción del mismo con la matriz polimérica, que podría generarse entre los aniones Keggin [PW12O40]3- y grupos hidroxilo protonados del soporte C-OH2 +. El análisis mediante difracción de rayos X mostró que los materiales presentan diferentes características según el peso molecular del polietilenglicol utilizado. Se obtienen materiales con características amorfas, indicativas de una perfecta dispersión entre los diferentes componentes, usando polietilenglicol de bajo peso molecular. Por su parte, las muestras preparadas con polietilenglicol de mayor peso molecular muestran un cierto grado de cristalinidad. Por otra parte, los materiales obtenidos presentan una estructura esponjosa con distribución radial prácticamente homogénea del TPA. Además, los estudios térmicos mostraron que la temperatura de comienzo de la degradación de las matrices sin TPA es función del peso molecular del PEG, aumentando con el mismo, produciéndose entre 250 y 400 °C. Cuando los materiales contienen TPA, el proceso de degradación de la matriz comienza a menores temperaturas, entre 150 y 250 °C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.12O40]3- y grupos hidroxilo protonados del soporte C-OH2 +. El análisis mediante difracción de rayos X mostró que los materiales presentan diferentes características según el peso molecular del polietilenglicol utilizado. Se obtienen materiales con características amorfas, indicativas de una perfecta dispersión entre los diferentes componentes, usando polietilenglicol de bajo peso molecular. Por su parte, las muestras preparadas con polietilenglicol de mayor peso molecular muestran un cierto grado de cristalinidad. Por otra parte, los materiales obtenidos presentan una estructura esponjosa con distribución radial prácticamente homogénea del TPA. Además, los estudios térmicos mostraron que la temperatura de comienzo de la degradación de las matrices sin TPA es función del peso molecular del PEG, aumentando con el mismo, produciéndose entre 250 y 400 °C. Cuando los materiales contienen TPA, el proceso de degradación de la matriz comienza a menores temperaturas, entre 150 y 250 °C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.2 +. El análisis mediante difracción de rayos X mostró que los materiales presentan diferentes características según el peso molecular del polietilenglicol utilizado. Se obtienen materiales con características amorfas, indicativas de una perfecta dispersión entre los diferentes componentes, usando polietilenglicol de bajo peso molecular. Por su parte, las muestras preparadas con polietilenglicol de mayor peso molecular muestran un cierto grado de cristalinidad. Por otra parte, los materiales obtenidos presentan una estructura esponjosa con distribución radial prácticamente homogénea del TPA. Además, los estudios térmicos mostraron que la temperatura de comienzo de la degradación de las matrices sin TPA es función del peso molecular del PEG, aumentando con el mismo, produciéndose entre 250 y 400 °C. Cuando los materiales contienen TPA, el proceso de degradación de la matriz comienza a menores temperaturas, entre 150 y 250 °C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.. El análisis mediante difracción de rayos X mostró que los materiales presentan diferentes características según el peso molecular del polietilenglicol utilizado. Se obtienen materiales con características amorfas, indicativas de una perfecta dispersión entre los diferentes componentes, usando polietilenglicol de bajo peso molecular. Por su parte, las muestras preparadas con polietilenglicol de mayor peso molecular muestran un cierto grado de cristalinidad. Por otra parte, los materiales obtenidos presentan una estructura esponjosa con distribución radial prácticamente homogénea del TPA. Además, los estudios térmicos mostraron que la temperatura de comienzo de la degradación de las matrices sin TPA es función del peso molecular del PEG, aumentando con el mismo, produciéndose entre 250 y 400 °C. Cuando los materiales contienen TPA, el proceso de degradación de la matriz comienza a menores temperaturas, entre 150 y 250 °C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.°C. Cuando los materiales contienen TPA, el proceso de degradación de la matriz comienza a menores temperaturas, entre 150 y 250 °C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.°C. Mediante las experiencias de lavado de los sólidos con tolueno a reflujo se pudo demostrar que existe una efectiva inmovilización del ácido por la matriz ya que no se detectó solubilización del ácido en los líquidos de lavado. Esto permite plantear que estos sistemas compuestos son una alternativa posible en el campo de la catálisis heterogénea, para ser utilizados como catalizadores en reacciones en fase líquida a temperaturas moderadas.