Síntesis y evaluación de catalizadores de ZrO2 con porosidad jerarquizada para la obtención de ácido láctico a partir de hidrolizado de biomasa lignocelulósica: Diseño de experimentos y método de superficies de respuesta.

PIOVANO FEDERICO; ASPROMONTE SOLEDAD; BERGAMINI CARINA; GIMÉNEZ, PAULA; GROSS MARTIN; BOIX ALICIA

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Catálisis; 2022

Universidad Nacional de La Plata

La transformación de biomasa lignocelulósica en precursores químicos valiosos mediante catálisis heterogénea es un desafío tecnológico prometedor en química verde. En este trabajo, se sintetizaron catalizadores micro y mesoporosos de ZrO2 con el método sol-gel asistido por un tensioactivo no-iónico, y se evaluaron en la conversión hidrotérmica de una solución de glucosa, xilosa y arabinosa, representativa del producto de hidrólisis del salvado de trigo. Se estudió la influencia de diferentes medios de síntesis (agua, etanol e isopropanol) y técnicas de eliminación del tensioactivo en las propiedades texturales; lo que permitió alcanzar un área superficial de 295 m2 /g y un volumen de poro de 0.4 cm3/g. Los materiales resultaron activos en la retro-aldolización de azúcares para producir ácido láctico (AL), sin adición de ácidos o bases. Los catalizadores calcinados lograron rendimientos menores al 35% en 90 min a 180 °C, pero el método de extracción con solvente permitió duplicarlos. Los efectos de las condiciones de reacción se estudiaron con un diseño de experimentos tipo Box-Benhken y la metodología de superficies de respuesta. Se obtuvo una conversión de 98% con 77% de selectividad hacia AL y 14% hacia furfural con el catalizador más activo, en 240 min a 180 °C.