Vanadium-containing modified clays as catalysts for acetaldehyde production by ethanol selective oxidation

This work investigates use of natural clays as a sustainable raw material to prepare supported vanadium catalysts for the aerobic selective oxidation of ethanol to produce acetaldehyde. As dispersion and nature of the supported V species depend on its interaction with the support surface and its specific surface area, montmorillonite extracted from an Argentinian bentonite clay was pillared with titania, and vanadium was added by wet impregnation to get V/Ti-PILC catalysts. The effects of catalyst V content (0.5 – 2 wt%), reaction temperature (250 – 350 ºC) and O2/ethanol molar ratio (0.5 – 1.5) on their performance for this reaction were studied. Characterization by X-ray diffraction (XRD) and N2 adsorption/desorption isotherms showed that the synthesized catalysts maintained the mesoporous structure after the V addition, though their lamellar structure lost regularity. Under the reaction conditions explored, all the V/Ti-PILC catalysts were active and very selective to acetaldehyde (80 %), their activity increasing with V content. The highest activity was associated with the highest dispersion of isolated tetrahedral vanadium centers, identified by diffuse reflectance UV-Vis, Raman and X-ray photoelectron (XPS) spectroscopies. The highest ethanol conversion (87 %), with 85 % selectivity to acetaldehyde, was reached over the catalyst with 2 wt% of V at 350 ºC with O2/ethanol = 1. The acetaldehyde yield and selectivity values reached are comparable with those reported for related mesoporous catalysts, which allows to consider these supports a sustainable alternative for high surface area supported vanadium catalysts.Fil: Sabre, Ema Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cortés Corberán, Vicente. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; Españ

Synthesis of materials as catalysts in the epoxidation of FAME’s obtained from castor oil

En el presente estudio se espera difundir a la comunidad científica el estado actual de la investigación basada en el plan de tesis denominado "Síntesis de materiales como catalizadores para la epoxidación de ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME´s) obtenidos de aceites vegetales no comestibles". Debido al escaso tiempo que lleva dicha investigación, solo se expondrán algunos resultados de la síntesis del catalizador heterogéneo (arcilla pilareada o PILC), como así también la transesterificación del aceite de ricino para obtener la mezcla de FAME´s, materia prima necesaria para la epoxidación propuesta en el tema de tesis original. Los FAME´s obtenidos a partir del aceite de ricino se caracterizaron por Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR). Como próximo objetivo se caracterizará el material catalítico obtenido, para estudiar su estabilidad estructural, sus propiedades superficiales, coordinación, localización y naturaleza de las especies metálicas incorporadas y así evaluarlo en las reacciones de epoxidación. Además, se procederá a identificar los productos de reacción por diferentes técnicas analíticas, tales como: Cromatografía gaseosa (GC), Espectrometría de masa acoplada a cromatografía gaseosa (MS-GC), FTIR y Resonancia magnética nuclear de protones (1HRMN). Por último, se buscará correlacionar las propiedades fisicoquímicas de los materiales con su actividad catalítica, a fin de rediseñar, si es necesario, los catalizadores que hagan posible optimizar la obtención de los productos buscados (epóxidos).In the present study it is expected to disseminate to the scientific community the current state of the research based on the thesis plan called "Synthesis of materials as catalysts for the epoxidation of fatty acid methyl esters (FAME’s) derived from inedible vegetable oils". Due to the short time that this investigation takes, only some results of the synthesis of the heterogeneous catalyst (pillared clay or PILC) will be exposed, as well as the transesterification of castor oil to obtain the mixture of FAME's, raw material necessary for the proposed epoxidation in the original thesis topic. FAME’s obtained from castor oil arecharacterized by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR).As the next objective, the catalytic material obtained will be characterized, in order to study its structural stability, its surface properties, coordination, location and nature of the incorporated metallic species and thus evaluate it in epoxidation reactions. In addition, the reaction products will be identified by different analytical techniques, such as: Gas chromatography (GC), Mass spectrometry coupled to gas chromatography (MS-GC), FTIR and Proton nuclear magnetic resonance (1HRMN). Finally, we will seek to correlate the physicochemical properties of the materials with their catalytic activity, in order to redesign, if itis necessary, the catalysts that make it possible to optimize obtaining of products sought (epoxides).Fil: Origlia, Elias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaIV Jornada de Intercambio y Difusión de los Resultados de Investigaciones de los Doctorados en IngenieríaCórdobaArgentinaUniversidad Tecnológica Naciona

Nanomaterials for the recovery of compounds from renewable sources

Se estudió la funcionalización del alcohol trans-2-hexen-1-ol proveniente de una fuente natural con el objetivo de obtener productos de mayor valor agregado mediante la aplicación de catálisis heterogénea. Para ello, se emplearon arcillas naturales procedentes de la provincia de San Juan, Argentina, que fueron modificadas químicamente con el fin de evaluar su actividad catalítica en la reacción de oxidación del alcohol trans-2-hexen-1-ol. Así, se les realizó un proceso de intercambio iónico y posterior pilareado con titanio. Se obtuvieron sólidos que fueron caracterizados por DRX e isotermas de adsorción-desorción de N2. Para llevar a cabo la reacción, se empleó peróxido de hidrógeno como oxidante, acetonitrilo como solvente y la temperatura se mantuvo en 70 °C. Los resultados mostraron que al pilarear el sólido, la conversión del sustrato se incrementó y, a pesar de que la selectividad hacia el 2,3-epoxihexanol se favoreció, se obtuvieron altos rendimientos de reacción al 2-hexenal (12%). Luego se varió la relación sustrato/oxidante. Al usar una relación molar igual a 1, la selectividad al epóxido disminuyó favoreciéndose la formación del 2-hexenal y alcanzando un rendimiento de reacción cercano al 20%.The functionalization of trans-2-hexen-1-ol alcohol from a natural source was studied in order to obtain high value-added products through the application of heterogeneous catalysis. For this, natural clays from the province of San Juan, Argentina were used, which were chemically modified in order to evaluate their catalytic activity in the oxidation reaction of the trans-2-hexen-1-ol alcohol. Thus, an ion exchange process and subsequent pilareado with titanium were performed. Solids were obtained which were characterized by XRD and adsorption-desorption isotherms of N2. Hydrogen peroxide was used as oxidant, acetonitrile as solvent and the reaction temperature was maintained at 70 °C. The results showed that when the solid were pillared, the substrate conversion increased and although the selectivity towards 2,3-epoxyhexanol was favored, high reaction yields for 2-hexenal were obtained (12%). Then, the substrate/oxidant molar ratio was varied. When using a molar ratio equal to 1, it was found that epoxide selectivity decreased, favoring the formation of 2-hexenal with a yield close to 20%.Fil: Viola, Belén Melisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaIV Jornada de Intercambio y Difusión de los Resultados de Investigaciones de los Doctorados en IngenieríaCórdobaArgentinaUniversidad Tecnológica Naciona

Caracterización de materiales mesoporosos modificados con vanadio y titanio

Los materiales mesoporosos del tipo MCM-41 presentan una estructura hexagonal con un arreglo regular de poros. Entre sus principales ventajas se encuentran su elevada área específica y el tamaño de sus poros que permiten la difusión de moléculas voluminosas. La incorporación de metales de transición en estos tamices moleculares tiene un gra2020n interés desde el punto de vista catalítico [1]. Por ese motivo, se sintetizaron materiales de este tipo mediante el método sol-gel incorporando V y Ti en su estructura. Para ello, se utilizó tetraetil ortosilicato (TEOS) como fuente de silicio, bromuro de cetiltrimetilamonio como surfactante (CTABr) y NaOH para ajustar el pH. Las relaciones empleadas fueron: Si/metal=60, OH/Si=0.5, CTABr/Si=0.12 y H2O/Si=132. La solución preparada se mantuvo en agitación 4 h a temperatura ambiente y 3 h a 70 °C para obtener la matriz silícea pura. Posteriormente, se incorporó sulfato de vanadilo hidratado o butóxido de titanio como fuentes de V o Ti respectivamente. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con agua destilada hasta pH neutro y colocado en una estufa a 60 °C por 12 h. Para eliminar el surfactante, se calcinó el material en flujo de N2 hasta alcanzar 500 °C durante 6 h y luego en flujo de aire a 500 °C. Así se obtuvieron los materiales V-MCM-41 y Ti-MCM-41. El área específica obtenida fue de 1250 m2/g para la matriz silícea pura, 1183 m2/g para el V-MCM-41 y de 866 m2/g para el Ti-MCM-41. Los DRX a bajo ángulo indicaron que los materiales presentan un buen ordenamiento estructural manteniendo los picos característicos de la matriz atribuidos a los planos (100), (110) y (200) [2]. En el DRX a alto ángulo se observa un hombro ubicado a 2θ=23.3° representativo del carácter amorfo de estos materiales [3]. Por otro lado, no se observaron reflexiones pertenecientes a óxidos metálicos, lo que sugiere que tanto el V como el Ti se encuentran dispersos en el material, y en caso de existir dichas especies, serían clusters y/o partículas de óxido de tamaño inferior al límite de detección de DRX (5 nm). El análisis por UV-Vis RD mostró bandas de absorción a 243 nm en el Ti-MCM-41 y a 250 nm en el V-MCM-41 correspondientes a las especies metálicas aisladas y tetraédricamente coordinadas con oxígeno [4]. A 285 nm, el material con Ti presentó una segunda banda asignada a especies de Ti con grados de coordinación superiores al tetraédrico, generadas por la hidratación de la estructura y/o la oligomerización incipiente de especies de Ti que forman nanoclusters Ti-O-Ti [5]. Tal como ha sido reportado [6], el análisis por FTIR muestra una banda de absorción a 458 cm-1 que se atribuye a la vibración de estiramiento del enlace Si-O. Para el material con Ti, esta banda podría estar solapada con la generada por los enlaces Ti-O-Ti que reveló el UV-Vis RD. A 800 cm-1 y 1085 cm-1 se presentan dos señales correspondientes a la vibración de estiramiento simétrico y asimétrico del Si-O tetraédrico. La banda ubicada a 1240 cm-1 se atribuye a los enlaces Si-O-Si y a 1640 cm-1 se observa una señal asociada a la presencia de H2O. Las bandas ubicadas a 3460 cm-1 y 970 cm-1 corresponden a los grupos Si-OH. Esta última señal puede estar asociada también a la vibración de los grupos V-O-Si o Ti-O-Si generada por la incorporación de heteroátomos en la estructura, consistente con lo observado por UV-Vis RD. Por lo tanto, se deduce que esta banda corresponde a un solapamiento generado por los Si-OH y los heteroátomos [7]. Por último, el ICP indicó que la cantidad de Ti fue de 289.19 ppm (1.43% p/p) en el Ti-MCM-41 mientras que el contenido de V fue de 21.78 ppm (0.17% p/p) en el V-MCM-41.Fil: Viola, Belén Melisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaCaracterizAR 2020: 1er Encuentro VirtualCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco.Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímic

Ultrasound-assisted extraction of flavonoids from kiwi peel: Process optimization and bioactivity assessment

The nutritional quality of kiwifruit has been highlighted by several studies, while its peel is typically discarded as a by-product with no commercial value. This study was carried out to optimize the ultrasound-assisted extraction (UAE) of phenolic compounds from kiwi peel. Three independent variables (time (t), ultrasonic power (P) and ethanol concentration (EtOH)) were combined in a five-level central composite rotatable design coupled with the response surface methodology (RSM). The extraction yield determined gravimetrically and the content of phenolic compounds identified by HPLC-DAD-ESI/MSn (namely two quercetin glycosides, one catechin isomer and one B-type (epi)catechin dimer) were the experimental responses used in the optimization. The polynomial models were successfully fitted to the experimental data and used to determine the optimal UAE conditions. The sonication of the sample at 94.4 W for 14.8 min, using 68.4% ethanol, resulted in a maximum of 1.51 ± 0.04 mg of flavonoids per g of extract, a result that allowed the experimental validation of the predictive model. The kiwi peel extract obtained under optimized conditions showed somehow promising bioactive properties, including antioxidant and antimicrobial effects, and no toxicity to Vero cells. Overall, this study contributes to the valorization of kiwi peel as a low-cost raw material for the development of natural ingredients (such as food preservatives) and also to the resource-use efficiency and circular bioeconomy.This research conducted under the project “BIOMA—Bioeconomy integrated solutions for the mobilization of the Agro-food market” (POCI-01-0247-FEDER-046112), by “BIOMA” Consortium, and financed by European Regional Development Fund (ERDF), through the Incentive System to Research and Technological development, within the Portugal2020 Competitiveness and Internationalization Operational Program. This work has been supported by the Ministry of Education, Science and Technological Development of Republic of Serbia (451-03-9/2021-14/200007).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Aplicación del proceso fenton en fase heterogénea para el tratamiento de aguas residuales de origen farmacológico utilizando silicatos SBA-15

Silicatos del tipo SBA-15 fueron sintetizados utilizando diferentes fuentes de hierro, incorporando el metal directamente en el gel de síntesis. Se investigó la influencia de las fuentes de hierro sobre las especies metálicas desarrolladas en el soporte. Los sólidos presentaron buen ordenamiento estructural y elevadas áreas, típico de los tamices con ordenamiento hexagonal de largo alcance. Partiendo de igual relación molar Si/Fe 20, se incorporó aproximadamente el mismo porcentaje en peso del metal en los sólidos. El análisis de UV-Vis RD y TPR mostró que el porcentaje relativo las especies metálicas desarrolladas en los materiales fueron diferentes según la fuente de hierro usada. Los materiales sintetizados se evaluaron con el proceso de Fenton en fase heterogénea aplicado a la degradación de soluciones acuosas de un fármaco comercial, el paracetamol. Dependiendo de la dispersión y del tamaño de las diferentes especies de hierro, los nanocompuestos mostraron diferentes comportamientos catalíticos. Los resultados mostraron que el catalizador sintetizado con sulfato férrico presentó la mejor actividad en la degradación de paracetamol (98% en 120 minutos de reacción). La alta actividad de este material se pudo adjudicar a iones de Fe3+ presente en nanoclusters superficiales fuertemente anclados en el soporte. Utilizando este catalizador sintetizado con sulfato férrico, se determinó la influencia del pH y la concentración inicial del catalizador en el proceso de degradación del contaminante. La máxima degradación del contaminante (87% en 120 minutos de reacción) se obtuvo para un pH=4 y una concentración inicial de catalizador de 1 g L-1. Además, bajo estas condiciones se logró una reducción apreciable de la lixiviación de las especies de hierro del catalizador.Molecular sieves were synthesized adding different iron sources on the initial synthesis gel. The influence of the metal sources on the metallic species developed on the support was studied. All solids showed good structural order and high specific areas, characteristic of molecular silicates with log-range hexagonal ordering. From equal Si/Fe molar ratio of 20, a very similar metal content was incorporated in the obtained solids. The analysis of UV-Vis DR and TPR showed that the relative percentage of metallic species developed in the materials were different depending on the used source of iron. The synthesized materials were evaluated with the Fenton process in a heterogeneous phase applied to the degradation of aqueous solutions of a commercial drug, paracetamol. Depending on the dispersion and size of the different iron species, the nanocomposites showed different catalytic behaviors. The results showed that the catalyst synthesized with ferric sulfate showed the best activity in the paracetamol degradation (98% in a reaction time of 120 min). The high performance of this material was attributed t The presence of the denominated “emergent pollutants,” such as pharmaceuticals and pesticides, in wastewaters has sparked concerns due to the scarce availability of information about their impact in the environment and their interference in biological treatment processes.[ o the Fe3+ ions present in the strongly linked smallest surface nanoclusters. Using this catalyst synthesized with ferric sulfate, the influence of pH and catalyst initial concentration on the pollutant degradation process was determined. A maximum degradation (87% in a reaction time of 120 min) was achieved with an initial catalyst concentration of 1 g L-1 and a pH of 4. In addition, under these conditions an appreciable reduction of the iron species leaching from the catalyst was achieved.Fil: Benzaquén, Tamara Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Elías, Verónica Rita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Ochoa Rodríguez, Pablo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaXXVI Congresso Ibero-Americano de CatáliseCoimbraPortugalSociedade Portuguesa de Químic

Oxidación Catalítica de Olefinas Utilizando H2 O2 y Materiales Nano-Estructurados Modificados con Vanadio

Abstract. Nano-structured materials with different V contents were synthesized and evaluated in the reaction of α-pinene oxidation with H2O2. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, N2 adsorption, DR-UVVis Spectroscopy and evaluated in the test reaction of cyclohexene oxidation as a method of selecting the material. All the catalysts showed Good structural regularity and high surface areas. From analysis of DR-UV-Vis  it was infer a incorporation of V to silica structure, the existence of (V–O–V)n clusters and VxOy nano-oxides. These latter species are only evidenced in the material with higher metal content. The material with the lower content of V was selected in order to evaluate their catalytic activity in the oxidation of α-pinene due to his high value of TON. The conversions reached values close to 12% with verbenone as the major product, which is used in the synthesis of an important therapeutic agent.Se estudió la oxidación de α-pineno con H2O2 con materiales nano-estructurados con vanadio. Los catalizadores fueron evaluados en la reacción prueba de oxidación de ciclohexeno como método de selección del material más activo. Los materiales fueron caracterizados por Difracción de Rayos X, Espectroscopia de Ultravioleta-Visible con Reflectancia Difusa, Espectroscopia de Absorción Atómica y Adsorción de N2. Éstos presentaron buena regularidad estructural y elevadas áreas superficiales. Se determinó la existencia de: V incorporado a la estructura silícea, “clusters” (V–O–V)n y nano-óxidos VxOy. Siendo estos últimos solo evidenciados en el material con mayor contenido de metal. El material con menor contenido de V fue el seleccionado para la oxidación de α-pineno, por presentar el TON más elevado dando cuenta de la alta dispersión de los sitios activos. Las conversiones de α-pineno fueron del 12% y el producto mayoritario: verbenona, la cual es utilizada en la síntesis de un importante agente terapéutic

Oxidation of olefins employing mesoporous molecular sieves modified with copper

M41S type nano-structured materials prepared with Cu contents varying from 1.2 wt% to 6.9 wt% were synthesized by the template ion exchange method to be used as potential catalysts in the reaction of - pinene oxidation with H2O2. The catalysts were evaluated in the test reaction of cyclohexene oxidation as a method of selecting the most active material. The material selected for the oxidation of a-pinene was the one with the highest content of Cu (7%, w/w) due to its high activity and selectivity to allylic oxidation products. A reaction mechanism was proposed in order to explain the obtained results. The a-pinene conversion was closed to 25% being verbenone the major product. The stability of the catalyst to the leaching of the active species and the possibility of recycling were checked. The results confirm that the Cu species are not leached during the reaction. Thus heterogeneous catalyst can be recovered and reused many times without loss in catalytic activity and selectivity.Fil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Chanquia, Corina Mercedes. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Area de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Gerencia de Investigación Aplicada; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin

Vanadium supported on titanium pillared montmorillonite clay for the selective catalytic oxidation of benzyl alcohol

Mineral clays can contribute to chemical processes benign to the environment because they are low-cost and abundant natural materials. In the present work, a series of modified pillared clays (PILCs) were prepared from a bentonite and an acid pillaring solution containing titanium butoxide, subsequently were modified with different vanadium contents by wet impregnation. The characterization of these materials showed a significant increase in basal spacing, specific surface and pore volume of all pillared materials confirming the presence of pillars that expand the layers of clay. All the pillared materials were active in the oxidation of benzyl alcohol (BzOH) with H2O2 showing a high conversion of about 43% respect to the maximum, 95% selectivity to benzaldehyde (BzH) and 41% yield with V(0.5%)/Ti-PILC as catalyst, after 5 h of reaction. This catalytic performance might be related to the presence of highly dispersed isolated metal ions in tetrahedral coordination. Furthermore, V(0.5%)/Ti-PILC could be recovered and effectively reused during three cycles without a significant loss in its activity and with an approximate 1% decrease of selectivity.Fil: Sabre, Ema Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Viola, Belén Melisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin

Catalytic performance of V-MCM-41 nanocomposites in liquid phase limonene oxidation: Vanadium leaching mitigation

Chemical stability and catalytic performance of MCM-41 materials functionalized with vanadium by template-ion exchange (TIE) were studied. Solids with different vanadium loadings were synthesized and characterized by a multi-technique approach. Their textural and chemical properties were analyzed by low and high angle XRD, N2 adsorption-desorption, SEM, UV–vis DR, XPS, FTIR-Py and ICP-OES. All solids exhibited a highly ordered mesoporous structure, characteristic of MCM-41 materials. Their specific areas, pore diameters and pore volumes were found to be suitable for application as catalysts in liquid phase oxidation reactions. From different tests of limonene oxidation with H2O2, it was found that isolated cations (Vδ+) are more likely to be the active sites for this reaction. Additionally, results show that high vanadium content actually lowers catalytic performance and favors sub-product formation by secondary reactions. Recycling tests were performed using the lowest vanadium content sample, finding that considerable leaching of active species took place after two reactions cycles. Wet impregnation with titanium was tested as a strategy for vanadium leaching mitigation. Solids with different titanium loadings were synthesized and evaluated. One of the bimetallic materials was selected according to its enhanced catalytic activity which accounts for an interesting synergistic effect between vanadium and titanium. This solid also displayed a superior chemical stability, since the absence of leaching was successfully proven in successive reaction cycles.Fil: Vaschetti, Virginia María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Eimer, Griselda Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Cánepa, Analía Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Casuscelli, Sandra Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin