INVESTIGADORES
VASCHETTI Virginia MarÍa
congresos y reuniones científicas
Título:
Nanomateriales del tipo MCM-41 modificados con vanadio empleados en la oxidación de alpha-pineno. Estudio de la estabilidad al lixiviado de las especies activas.
Autor/es:
ANALÍA CÁNEPA; ELIANA VASCHETTO; VIRGINIA VASCHETTI; GRISELDA EIMER; SANDRA CASUSCELLI
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Otro; Tercer Reunión NanoCórdoba 2014; 2014
Resumen:
Entre los catalizadores heterogéneos modificados con metales
de transición, aquellos con vanadio se caracterizan por tener importantes
aplicaciones en procesos industriales que involucran reacciones de oxidación.
Cabe destacar que, sin considerar la industria metalúrgica, alrededor del 5% de
la producción anual de vanadio se destina específicamente a su uso en
catálisis.
Un aspecto importante a ser estudiado cuando los procesos de
oxidación se realizan en fase líquida con catalizadores sólidos, es la
estabilidad del catalizador al lixiviado de las especies activas, la
heterogeneidad de la reacción y la posibilidad de reutilizar el catalizador.
Por lo general, el lixiviado es el resultado de la solvólisis del enlace
metal-oxígeno, a través del cual el metal está retenido en el soporte. Así, se
pueden distinguir tres posibles situaciones en condiciones ciertamente
heterogéneas, que el metal lixivie pero que la especie en solución no sea
activa para la reacción, por lo que la catálisis observada es predominantemente
heterogénea; que el metal lixivie y sea activo, actuando como un catalizador
homogéneo. Según la bibliografía, una de las principales desventajas que
presentan los catalizadores de vanadio empleados en reacciones de oxidación, es
precisamente el lixiviado del metal hacia la fase líquida. Sugiriendo así que
la estabilidad de este metal bajo condiciones de reacción depende de la
naturaleza del sustrato, del solvente y del oxidante.
Se estudió la oxidación de alpha-pineno con peróxido de
hidrógeno utilizando un tamiz molecular modificado con 0,035% p/p de Vanadio
debido a que sus productos de reacción se utilizan en la industria
farmacéutica, de perfumes y cosméticos. En particular, la verbenona reviste
gran interés ya que se emplea como material de partida para síntesis de Taxol,
un importante agente terapéutico en tratamientos oncológicos y como
intermediario para la fabricación de pesticidas.
Se estudió la estabilidad del catalizador al lixiviado de
las especies activas, la heterogeneidad de la reacción y la posibilidad de
reutilizar el catalizador en la reacción de oxidación de alpha pineno. Los
resultados de espectroscopía UV-Visible con Reflectancia Difusa junto con los
de espectroscopía de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente revelaron
que bajo las condiciones estudiadas habría lixiviado del metal, sin embargo la
especie generada en la fase líquida no resultó activa. Además cuando se
realizaron cuatro ciclos catalíticos, no se observó pérdida significativa de la
actividad, obteniéndose la verbenona como producto mayoritario. Por otro lado,
la eficiencia del peróxido de hidrógeno aumentó con los sucesivos reúsos,
sugiriendo que los nano-clusters fueron las especies lixiviadas, responsables
de su descomposición y/o porque la misma fue consumida en el proceso de
lixiviado.