Estudio DRIFTS in situ de catalizadores Pt y PtSn utilizados en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal

GERARDO SANTORI, JORGE SAMBETH, LLADÓ MARTA, MÓNICA CASELLA, OSMAR FERRETTI

Merida-Mexico

Simposio; Iberoamericano de Catalisis; 2004

Sociedad Iberoamericana de Catalisis

XIX Simposio Iberoamericano de Catálisis. Septiembre 5-11, 2004. Mérida, Yucatán, México 1861 Estudio DRIFTS “in situ” de catalizadores Pt y PtSn utilizados en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal.“in situ” de catalizadores Pt y PtSn utilizados en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal. Gerardo F. Santori1,2, Jorge Sambeth1, Marta L. Lladó1,2, Mónica L. Casella1, Osmar A. Ferretti.1,2*1,2, Jorge Sambeth1, Marta L. Lladó1,2, Mónica L. Casella1, Osmar A. Ferretti.1,2*1,2* 1- Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas “Dr. Jorge Ronco” (CINDECA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata. 47 N° 257 – C.C. 59 – (1900) La Plata, Argentina. 2- Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata. 47 N° 257 – C.C. 59 – (1900) La Plata, Argentina. *E-mail: ferretti@quimica.unlp.edu.ar Resumen En este trabajo se realizó un estudio DRIFTS “in situ”, sobre catalizadores de Pt y PtSn utilizados en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal, con el fin de explicar el comportamiento catalítico de estos sistemas y la naturaleza de los compuestos que intervienen en los procesos de desactivación de los catalizadores. El catalizador bimetálico PtSn (PtSn- BM) se preparó a partir de técnicas de la Química Organometálica de Superficies sobre Metales (QOMS/M). A partir del estudio DRIFTS, se pudo determinar que para el catalizador Pt/SiO2, en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal, la decarbonilación ocurre rápidamente, y el CO generado produce un envenenamiento irreversible de sitios activos. El agregado de estaño al catalizador Pt/SiO2, además de promover la selectividad  acia alcohol crotílico, mejora la estabilidad, debido a una inhibición en la formación de CO por decarbonilación. Los sitios ácidos de Lewis (Snδ+) presentes en el catalizador PtSn-BM  promoverían la hidrogenación del enlace C=O.“in situ”, sobre catalizadores de Pt y PtSn utilizados en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal, con el fin de explicar el comportamiento catalítico de estos sistemas y la naturaleza de los compuestos que intervienen en los procesos de desactivación de los catalizadores. El catalizador bimetálico PtSn (PtSn- BM) se preparó a partir de técnicas de la Química Organometálica de Superficies sobre Metales (QOMS/M). A partir del estudio DRIFTS, se pudo determinar que para el catalizador Pt/SiO2, en la hidrogenación de crotonaldehído y butanal, la decarbonilación ocurre rápidamente, y el CO generado produce un envenenamiento irreversible de sitios activos. El agregado de estaño al catalizador Pt/SiO2, además de promover la selectividad  acia alcohol crotílico, mejora la estabilidad, debido a una inhibición en la formación de CO por decarbonilación. Los sitios ácidos de Lewis (Snδ+) presentes en el catalizador PtSn-BM  promoverían la hidrogenación del enlace C=O. Abstract In this work, it is presented an “in situ” DRIFTS study employing Pt and PtSn catalysts for the hydrogenation of butyraldehyde and crotonaldehyde, with the aim of explaining the catalytic behavior of these systems and the nature of the compounds involved in the deactivation process of the catalysts. The bimetallic PtSn catalyst (PtSn-BM) was prepared employing techniques derived from the Surface Organometallic Chemistry on Metals (SOMC/M). DRIFTS results showed that on Pt/SiO2 catalyst, both for crotonaldehyde and butyraldehyde hydrogenation, decarbonylation reaction occurs immediately after the beginning of the reaction, and the CO generated provokes an irreversible poisoning of the active sites. The addition of tin to the Pt/SiO2 catalyst, besides promoting the selectivity towards crotyl alcohol, enhances the stability of the system, due to the inhibition of the decarbonylation reaction. Lewis acid sites (Snδ+) that are present in PtSn-BM catalysts would be responsible for the promotion of C=O bond hydrogenation. “in situ” DRIFTS study employing Pt and PtSn catalysts for the hydrogenation of butyraldehyde and crotonaldehyde, with the aim of explaining the catalytic behavior of these systems and the nature of the compounds involved in the deactivation process of the catalysts. The bimetallic PtSn catalyst (PtSn-BM) was prepared employing techniques derived from the Surface Organometallic Chemistry on Metals (SOMC/M). DRIFTS results showed that on Pt/SiO2 catalyst, both for crotonaldehyde and butyraldehyde hydrogenation, decarbonylation reaction occurs immediately after the beginning of the reaction, and the CO generated provokes an irreversible poisoning of the active sites. The addition of tin to the Pt/SiO2 catalyst, besides promoting the selectivity towards crotyl alcohol, enhances the stability of the system, due to the inhibition of the decarbonylation reaction. Lewis acid sites (Snδ+) that are present in PtSn-BM catalysts would be responsible for the promotion of C=O bond hydrogenation.