Sulfonación de materiales basados en carbón. Aplicación en deshidratación de 1,4 butanodiol y esterificación de ácido acético con glicerol.

ANA PAULA CABELLO; DEBORA MANUALE; NICOLÁS CARRARA; JORGE SEPÚLVEDA; WAGNER CARVALHO ; DALMO MANDELLI

Medellín

Congreso; XXIV Congreso Iberoamericano de Catálisis; 2014

Nanotubos de carbono de pared múltiple y carbón activo, previo tratamiento de funcionalización, fueron sulfonados con ácido sulfúrico concentrado en reflujo. Los sólidos ácidos resultantes fueron testeados en la reacción de deshidratación en fase líquida de 1,4 -butanodiol a 101°C. Se comparó su actividad catalítica con la de la resina Amberlite 15W, donde sólo los carbones con mayor densidad de sitios ácidos tienen una actividad comparable a la misma. La esterificación de glicerol con ácido acético fue llevada a cabo a 20°C; tanto el carbón activo como los nanotubos, mostraron conversiones significativas a pesar de la baja temperatura empleada, pero menores a la de la resina. Su reutilización resultó efectiva, obteniendo valores cercanos a los de su primer uso. Los espectros obtenidos con Espectroscopía Raman exhiben que los nanotubos presentan la banda D mas intensa que el carbón activo, sin embargo los átomos internos de carbón no son accesibles para la sulfonación, en promedio solo 1 de cada 6 átomos de carbono contribuyen a la superficie externa. El carbón activo presenta bajos niveles de acidez, en torno a 0,5-1 miliequivalentes H+/g,pero al ser impregnado con naftaleno, aumenta la concentración a 3,1 miliequivalentes H+/g. Por otra parte, los nanotubos funcionalizados con agua regia presentaron mayor contenido de acidez comparándolos con los funcionalizados con peróxido de hidrógeno (2,5 y 1,3 miliequivalentes H+/g respectivamente).