ACTIVIDAD CATALITICA DE BORUROS DE NIQUEL DOPADOS

C. CARRERA, J. MARTINEZ, D. ACOSTA, E. ERDMANN, H. DESTÉFANIS, E. GONZO

Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXII Interamerican Chemical Engineering Congress; 2006

En este trabajo, se prepararon sobre el catalizador base Ni-B por reducción simultanea, compuestos bimetálicos utilizando como elementos dopantes Cr, Mn, Fe, Co, Cu y Zn, en una proporción del 4 % p/p con respecto al Ni. El objetivo es evaluar el comportamiento catalítico de estos boruros de níquel dopados con estos metales en la hidrogenación de nitrobenceno. Se trabajó con un hidrogenador "Parr" Modelo 3921 en las siguientes condiciones: concentración de nitrobenceno 1M en metanol, presión máxima de hidrógeno de 3,7 atm. y temperatura de trabajo en el rango de 55 a 75 ºC. La cinética de reacción se siguió midiendo el consumo de H2 por lectura manométrica. Los catalizadores empleados se prepararon según una técnica previamente reportada y desarrollada en nuestro laboratorio, por reducción simultánea del acetato de níquel y sales de los metales minoritarios con borano generado "in situ" y complejado con el solvente tetrahidrofurano. La preparación de los materiales, se realizó a 25 ºC en baño termostático con agitación. Se encuentra que la hidrogenación de nitrobenceno utilizando catalizadores en base al sistema BNiMe, sigue en todos los casos una cinética de primer orden con respecto al hidrógeno y de orden cero con el sustrato y, la velocidad de reacción se modifica por la naturaleza del metal dopante, siguiendo un comportamiento asociado al número de electrones " s+d".2 por lectura manométrica. Los catalizadores empleados se prepararon según una técnica previamente reportada y desarrollada en nuestro laboratorio, por reducción simultánea del acetato de níquel y sales de los metales minoritarios con borano generado "in situ" y complejado con el solvente tetrahidrofurano. La preparación de los materiales, se realizó a 25 ºC en baño termostático con agitación. Se encuentra que la hidrogenación de nitrobenceno utilizando catalizadores en base al sistema BNiMe, sigue en todos los casos una cinética de primer orden con respecto al hidrógeno y de orden cero con el sustrato y, la velocidad de reacción se modifica por la naturaleza del metal dopante, siguiendo un comportamiento asociado al número de electrones " s+d". Abstrac In this contribution nickel borides doped with first transition elements (Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn) MNiB, 4 % w/w, and prepared with the same method as NiB, were used in the nitrobenzene hydrogenation reactions. Parr reactor Model 3921 were used in the following conditions: nitrobenzene 1M in methanol, 3,7 atm., temperature ranging from 55 to 75ºC. The reaction was followed measuring the hydrogen consumption. Catalysts preparation were made following a previously reported technique and developed in our laboratories. The MNiB amorphous catalysts were prepared by chemical reduction of borane-tetrahydrofurane ( BH3-THF) complex with nickel salts and metallic (Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn) salts in aprotic solvent (THF anhydrous). Its gives bimetallic borides. The hydrogenation reaction of nitrobenzene follow a kinetic of first order respect hydrogen and zero order for the nitrobenzene concentration, such as reported in the references. The nitrobenzene hydrogenation were obtained by a linear regression of the experimental data. The correlation factor was better than 0.999 in all cases. The experiments were repeated three times in order to achieve statistical value. The results show the behavior of bimetallic borides follow a pattern related to the nature of the dopant metal such as "s+d" correlation. . This behavior, allows to understand these results as a consequence of the modification in the electronic population in the extended orbital of the metallic net. Palabras Claves: CATALIZADORES, BORUROS DE NÍQUEL DOPADOS, HIDROGENACIÓN DE NITROBENCENO: CATALIZADORES, BORUROS DE NÍQUEL DOPADOS, HIDROGENACIÓN DE NITROBENCENO