SINTETISIS DE CARBONES POROSOS A PARTIR DE RESINAS RESORCINOL-FORMALDEHIDO, USO EN CATALIZADORES.

TAMBORINI LUCIANO; BRUNO MARIANO; ACEVEDO DIEGO; BARBERO CESAR

MAR DEL PLATA

Encuentro; CUARTO ENCUENTRO DE JOVENES INVESTIGADORES EN CIENCIA DE MATERIALES; 2012

SOCIEDAD ARGENTINA DE MATERIALES

SINTETISIS DE CARBONES POROSOS A PARTIR DE RESINAS RESORCINOL-FORMALDEHIDO, USO EN CATALIZADORES. Luciano Tamborini1, Mariano Bruno2, Diego Acevedo1, César Barbero1* 1 Departamento de Química, Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto- Argentina 2 Departamento de Física de la Materia Condensada, Centro Atómico Constituyentes, Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), General Paz 1499, ltamborini@exa.unrc.edu.ar Trabajo de investigación de doctorado, Materiales Nanoestructurados. INTRODUCCIÓN Los carbones porosos poseen una amplia gama de usos a nivel industrial, pueden ser empleados como catalizadores para la síntesis de biodiesel. Para utilizarlos en esta aplicación, los carbones deben ser modificados químicamente incorporando grupos sulfónicos. En este trabajo se muestra la síntesis, modificación y caracterización de carbones porosos para ser empleados como catalizadores heterogéneos en la síntesis de biodiesel. MATERIALES Y MÉTODOS En la síntesis del polímero precursor de carbón monolítico poroso se utilizó resorcinol(R) (Fluka), formaldehído (F) al 37 % (Cicarelli), carbonato de sodio (C) (Cicarelli) en solución 0,4 M, como catalizador, y cloruro de polidialildimetilamonio (PD) (BDH). La síntesis de polímero RF se realizó en presencia de PD. La solución de R, PD, C y agua, se calientó por encima de la temperatura de Kraft (aproximadamente 30ºC) para favorecer la micelización. Las muestras se colocaron en un recipiente cerrado, en atmosfera saturada de agua a 70ºC durante 24 hs. Posteriormente, se secaron en un sistema de flujo de aire termostatizado y se carbonizaron a 800ºC en atmósfera de Argón. El carbón obtenido es molido y tamizado. Finalmente los mismos son sulfonados agregando 10 ml de H2SO4 concentrado calentando a 150°C en atmosfera de Nitrógeno durante 8 hs. Luego son lavados con H2O desionizada, centrifugados y secados. El Número Total de Sitios Ácidos (NSA) fue calculado a partir de una titulación potenciométrica por retroceso colocando 100mg de carbon en 50 ml de una solución de NaOH 0.05M durante 24 h, y se los valoró con una solución de HCl 0.1M. Los materiales fueron caracterizados por voltametría cíclica (VC), impedancia, medidas de isotermas de absorción BET. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se realizó un estudio de las propiedades del carbón en función de la concentración de catalizador, para tal fin se sintetizaron 6 carbones diferentes con distinta relación molar C/R. El carbón obtenido con mayor área superficial para ser sulfonado es C200P7, en donde C representa la relación molar (C/R) y P la relación molar entre (PD/R). El mismo presentó una Capacidad Específica medida por VC de 152 F/g, un valor de Capacidad Máxima de 276,7 F/g medido por impedancia; con una ÁreaBET de 685 m2/g y una distribución de tamaño de poro de 25 nm. Luego de sulfonado y se determinó el NSA. En la Figura 1 se muestran los resultados de la titulación potenciométrica en retroceso del carbón sulfonado C200P7. Figura 1: Titulación potenciométrica por retroceso para la muestra C200P7. El NSA calculado es de 24 mmol[H+]/g catalizador, lo que indica que el carbón C200P7 sulfonado puede ser utilizado como un posible catalizador para la síntesis de Biodiesel. REFERENCIAS