OBTENCIÓN DE GAMA-VALEROLACTONA A PARTIR DE ÁCIDO LEVULÍNICO UTILIZANDO CATALIZADORES BASADOS EN ZEOLITAS ZSM-5

GONZÁLEZ GISELLE; PELINSKI AGUSTINA; CANTERO SOFÌA; FELISSIA FERNANDO; AREA M. CRISTINA

Posadas, Argentina

Jornada; X Jornadas Científico Tecnológicas, I Jornadas de Trabajos y Tesis de Posgrado y I Jornadas de Extensión y Vinculación; 2023

El ácido levulínico (AL) ha sido identificado como molécula plataforma en biorrefinerías debido a la diversidad de compuestos que pueden producirse a partir de éste. Uno de estos es la gama-valerolactona (GVL), con propiedades de solvente y características muy interesantes para ser explotado en procesos de química verde. El mecanismo de reacción para conectar estas dos moléculas se compone de una hidrogenación y deshidratación. Para la hidrogenación se suele emplear hidrógeno molecular, que necesita de manipulación preventiva debido a su naturaleza explosiva, reactores robustos y presiones elevadas. Como alternativa, surge la hidrogenación por transferencia catalítica (HTC), en la que se utiliza un compuesto “sacrificio”, cuya deshidrogenación facilitada por un catalizador libera hidrógeno que puede ser utilizado en la reacción al difundirse en el medio. Los catalizadores requeridos necesitan ser bifuncionales, teniendo sitios ácidos y metálicos. Los más utilizados cuentan con sitios metálicos provenientes de metales preciosos como el Ru, Rh, Pt, entre otros. Los metales de transición resultan más económicos, y dependiendo de las técnicas de preparación y condiciones de reacción se puede llegar a resultados similares. A su vez, las zeolitas resultan una gran alternativa debido a su naturaleza ácida y estable.En este trabajo se emplearon diferentes técnicas de preparación para la producción de catalizadores soportados en estructuras zeolíticas ZSM-5, y su posterior análisis de desempeño catalítico para la producción de GVL a partir de AL, utilizando HTC. Como sitios metálicos se utilizaron precursores de Cu y Ni. Se analizaron las técnicas de calcinación, intercambio catiónico, reducción con NaHB4 e H2, impregnación húmeda, con y sin desaluminización con HNO3 previas. Todas las reacciones se llevaron a cabo en un reactor simil-Parr en Batch, a 180 ºC y 2 h, con cargas de catalizador 5-60 g/mol LA y utilizando isopropanol como alcohol de sacrificio a relaciones 20-80 molar. El sistema resultante se filtró al vacío utilizando papel de filtro velocidad media, y el filtrado se analizó por cromatografía líquida de alta performance (HPLC). Se obtuvieron conversiones de AL en el rango de 26,7 a 81,3 %molar, y rendimientos de GVL de 0,59 a 4,12 %molar. Debido a los bajos rendimientos de GVL obtenidos, se recomienda analizar otras técnicas de preparación o condiciones de reacción.