Benzaldehyde selective synthesis over transition metal modified zeolites

Se estudió la oxidación selectiva de estireno para la obtención de benzaldehído sobre zeolitas ZSM-5 modificadas con diferentes metales de transición (cromo, cobalto, hierro, zinc, manganeso y cobre) y utilizando peróxido de hidrógeno como oxidante. Dado que los mejores resultados se obtuvieron utilizando Cr-ZSM-5, estos materiales se estudiaron evaluando el efecto del tiempo de reacción, la masa de catalizador, la relación molar estireno/hidroperóxido, la naturaleza del solvente y la temperatura de reacción. Los mejores resultados de las condiciones evaluadas se obtuvieron trabajando con una relación molar sustrato/oxidante de 0,45 y utilizando acetonitrilo como solvente, dado su carácter aprótico y de mayor polaridad de los solventes evaluados (acetonitrilo, acetona, 2-butanol y 2-propanol). El aumento en la temperatura de reacción mostró un incremento en la conversión de estireno, el cual se desaceleró al superar los 60 ºC por descomposición térmica del peróxido de hidrógeno.The selective styrene oxidation to benzaldehyde was studied over ZSM-5 zeolites modified with various transition metal cations (chromium, cobalt, iron, zinc, manganese and cupper) and using hydrogen peroxide as oxidant agent. As best results were obtained using Cr-ZSM-5, they were studied evaluating reaction time, catalyst mass, styrene/hydrogen peroxide molar ratio, solvent nature and reaction temperature effect. Best results under evaluated conditions were obtained using a 0.45 substrate/oxidant molar ratio and acetonitrile as solvent, because of its aprotic and highest polar character of all the evaluated solvents (acetonitrile, acetone, 2-butanol and 2-propanol). The reaction temperature enhancement produced an increase on styrene conversion, which was decelerated over 60 ºC by hydrogen peroxide thermal decomposition.Fil: Saux, Clara. 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: Leal Marchena, Candelaria. 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: Pierella, Liliana Beatriz. 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

Tungstophosphoric acid heterogenized onto NH₄ZSM5 as an efficient and recyclable catalyst for the photocatalytic degradation of dyes

Materials based on tungstophosphoric acid (TPA) immobilized on NH4ZSM5 zeolite were prepared by wet impregnation of the zeolite matrix with TPA aqueous solutions. Their concentration was varied in order to obtain TPA contents of 5%, 10%, 20%, and 30% w/w in the solid. The materials were characterized by N2 adsorption-desorption isotherms, XRD, FT-IR, 31P MAS-NMR, TGA.-DSC, DRS-UV-Vis, and the acidic behavior was studied by potentiometric titration with n-butylamine. The BET surface area (SBET) decreased when the TPA content was raised as a result of zeolite pore blocking. The X-ray diffraction patterns of the solids modified with TPA only presented the characteristic peaks of NH4ZSM5 zeolites, and an additional set of peaks assigned to the presence of (NH4)3PW12O40. According to the Fourier transform infrared and 31P magic angle spinning-nuclear magnetic resonance spectra, the main species present in the samples was the [PW12O40]3- anion, which was partially transformed into the [P2W21O71]6- anion during the synthesis and drying steps. The thermal stability of the NH4ZSM5TPA materials was similar to that of their parent zeolites. Moreover, the samples with the highest TPA content exhibited band gap energy values similar to those reported for TiO2. The immobilization of TPA on NH4ZSM5 zeolite allowed the obtention of catalysts with high photocatalytic activity in the degradation of methyl orange dye (MO) in water, at 25 °C. These can be reused at least three times without any significant decrease in degree of degradation.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Tungstophosphoric acid heterogenized onto NH₄ZSM5 as an efficient and recyclable catalyst for the photocatalytic degradation of dyes

Materials based on tungstophosphoric acid (TPA) immobilized on NH4ZSM5 zeolite were prepared by wet impregnation of the zeolite matrix with TPA aqueous solutions. Their concentration was varied in order to obtain TPA contents of 5%, 10%, 20%, and 30% w/w in the solid. The materials were characterized by N2 adsorption-desorption isotherms, XRD, FT-IR, 31P MAS-NMR, TGA.-DSC, DRS-UV-Vis, and the acidic behavior was studied by potentiometric titration with n-butylamine. The BET surface area (SBET) decreased when the TPA content was raised as a result of zeolite pore blocking. The X-ray diffraction patterns of the solids modified with TPA only presented the characteristic peaks of NH4ZSM5 zeolites, and an additional set of peaks assigned to the presence of (NH4)3PW12O40. According to the Fourier transform infrared and 31P magic angle spinning-nuclear magnetic resonance spectra, the main species present in the samples was the [PW12O40]3- anion, which was partially transformed into the [P2W21O71]6- anion during the synthesis and drying steps. The thermal stability of the NH4ZSM5TPA materials was similar to that of their parent zeolites. Moreover, the samples with the highest TPA content exhibited band gap energy values similar to those reported for TiO2. The immobilization of TPA on NH4ZSM5 zeolite allowed the obtention of catalysts with high photocatalytic activity in the degradation of methyl orange dye (MO) in water, at 25 °C. These can be reused at least three times without any significant decrease in degree of degradation.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Tungstophosphoric acid heterogenized onto NH₄ZSM5 as an efficient and recyclable catalyst for the photocatalytic degradation of dyes

Materials based on tungstophosphoric acid (TPA) immobilized on NH4ZSM5 zeolite were prepared by wet impregnation of the zeolite matrix with TPA aqueous solutions. Their concentration was varied in order to obtain TPA contents of 5%, 10%, 20%, and 30% w/w in the solid. The materials were characterized by N2 adsorption-desorption isotherms, XRD, FT-IR, 31P MAS-NMR, TGA.-DSC, DRS-UV-Vis, and the acidic behavior was studied by potentiometric titration with n-butylamine. The BET surface area (SBET) decreased when the TPA content was raised as a result of zeolite pore blocking. The X-ray diffraction patterns of the solids modified with TPA only presented the characteristic peaks of NH4ZSM5 zeolites, and an additional set of peaks assigned to the presence of (NH4)3PW12O40. According to the Fourier transform infrared and 31P magic angle spinning-nuclear magnetic resonance spectra, the main species present in the samples was the [PW12O40]3- anion, which was partially transformed into the [P2W21O71]6- anion during the synthesis and drying steps. The thermal stability of the NH4ZSM5TPA materials was similar to that of their parent zeolites. Moreover, the samples with the highest TPA content exhibited band gap energy values similar to those reported for TiO2. The immobilization of TPA on NH4ZSM5 zeolite allowed the obtention of catalysts with high photocatalytic activity in the degradation of methyl orange dye (MO) in water, at 25 °C. These can be reused at least three times without any significant decrease in degree of degradation.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Generación de Mesoporosidad en Zeolitas ZSM-11, BETA e Y por tratamiento alcalino

Las zeolitas Y, ZSM-11 y BETA, ampliamente usadas en refinerías y procesos petroquímicos, química fina y procesos ambientales fueron sometidas a un tratamiento alcalino de desilicación con el fin de generar mesoporosidad en la estructura. El proceso utilizado consistió en tratar las muestras con una solución acuosa de NaOH a 65º C durante 30 minutos. Luego se realizó un intercambio con NH4Cl, para restablecer la acidez, seguido por desorción en corriente de N2 y posterior calcinación a 500º C.Las muestras tratadas fueron evaluadas por diferentes técnicas tales como DRX, ICP, SEM, área superficialpor método BET, área específica externa y volumen de microporo por método t-plot y distribuciónde tamaño de poro por el método BJH.Los tratamientos realizados produjeron en los materiales zeolíticos una fase mesoporosa con arreglohexagonal y tamaño de poro definido, coexistiendo con la fase cristalina remanente. La generación de mesoporos, causaría una disminución de la relación Si/Al, acompañado de un aumento del área superficial con respecto al material de partida. Las especies Si son extraídas selectivamente, aunque también se remueven especies de Al. Se observó también un aumento del diámetro de poro y volumen de mesoporo, conservándose la estructura microporosa de las matrices de partida.Zeolites, Y, ZSM-11 and BETA, widely used in refineries and petrochemical processes, fine chemistry and environmental processes were subjected to an alkaline treatment of desilication, in order to generate mesoporosity in the structure. The process used consisted of treating samples with an aqueous solution of NaOH at 65 ° C for 30 minutes. An exchange with NH4Cl, to recover the acidity, followed by desorption in a N2 stream and subsequent calcination at 500 ° C was then performed. The treated samples were evaluated by various techniques such as XRD, ICP, SEM, and surface area determination by BET method, specific external area, mesopore volume and distribution of pore size by the BJH method. This treatment resulted in a mesoporous zeolitic materials phase hexagonal arrangement and defined pore size, coexisting with the remaining crystalline phase. The generation of mesopores would cause a decrease in the Si / Al ratio, accompanied by an increase of the surface area with respect to the starting material. The Si species are selectively extracted, although Al species are also removed. An increase in pore diameter and mesopore volume was also observed, with the microporous structure of the starting matrices being preserved.Fil: Diguilio, Eliana. 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: Córdoba, Agostina. 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: Leal Marchena, Candelaria. 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: Renzini, Maria Soledad. 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: Pierella, Liliana Beatriz. 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

Aplicación de Fotocatalizadores Obtenidos a partir de Ácido Tungstofosfórico sobre NH4ZSM5 en Remediación de Aguas Contaminadas

Se prepararon materiales a partir de la inmovilización de ácido tungstofosfórico sobre zeolita NH4ZSM5 mediante impregnación húmeda para ser aplicados en la degradación de moléculas representativas de contaminantes presentes en efluentes empleando fotocatálisis heterogénea. La concentración de ácido tunstofosfórico incorporada fue de 10 y 30% p/p en el sólido obtenido. Los materiales se caracterizaron mediante diferentes técnicas fisicoquímicas. El área superficial disminuyó respecto de la matriz sin modificar como resultado de bloqueo de los poros de la zeolita. Los patrones de difracción de rayos X de las muestras modificadas presentaron los picos característicos de zeolita NH4ZSM5 y un conjunto de picos adicionales asignados a la presencia de la sal (NH4)3[PW12O40]. Además, las muestras exhibieron valores de band gap similares a los reportados para los semiconductores más estudiados. Se obtuvieron catalizadores con elevada actividad fotocatalítica en las moléculas de estudio

Aplicación de fotocatalizadores obtenidos a partir de ácido tungstofosfórico sobre NH4ZSM5 en remediación de aguas contaminadas

Se prepararon materiales a partir de la inmovilización de ácido tungstofosfórico sobre zeolita NH4ZSM5 mediante impregnación húmeda para ser aplicados en la degradación de moléculas representativas de contaminantes presentes en efluentes empleando fotocatálisis heterogénea. La concentración de ácido tunstofosfórico incorporada fue de 10 y 30% p/p en el sólido obtenido. Los materiales se caracterizaron mediante diferentes técnicas fisicoquímicas. El área superficial disminuyó respecto de la matriz sin modificar como resultado de bloqueo de los poros de la zeolita. Los patrones de difracción de rayos X de las muestras modificadas presentaron los picos característicos de zeolita NH4ZSM5 y un conjunto de picos adicionales asignados a la presencia de la sal (NH4)3[PW12O40]. Además, las muestras exhibieron valores de band gap similares a los reportados para los semiconductores más estudiados. Se obtuvieron catalizadores con elevada actividad fotocatalítica en las moléculas de estudio.Tungstophosphoric acid inmobilized on NH4ZSM5 zeolite were prepared by the wet impregnation technique for their application as catalyst in photocatalytic degradation reactions of representative molecules of pollutants present in effluents. Tungstophosphoric acid concentrations in the solid were 10 and 30 w/w %, respectively. These materials were characterized by different physicochemical techniques in order to determine their properties. When tungstophophoric acid content was increased, surface area decreased with respect to the unmodified matrix as result of the blockage of the zeolite´s pores. XRD patterns of the modified solids, showed NH4ZSM5 characteristic peaks and new signals assigned to (NH4)3[PW12O40] salt. Moreover, the samples exhibited similar band gap values to those reported for the most studied semiconductors. According to catalytic results, the obtained materials resulted adequate photocatalysts for the studied molecules degradation.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Degradación Fotocatalítica de Diclorvos mediante el uso de Fotocatalizadores del Tipo TiO_2 /zeolitas (ZSM-5, Beta, Y)

Photocatalytic degradation using semiconductor materials is a successful alternative and suitable for water treatment. The anatase form of TiO_2 is one of the catalysts that exhibits broad applications in the degradation of various organic pollutants, since it is very photocatalytically active, but is difficult and expensive to recover. In order to solve this problem, we studied the deposition of TiO2 in zeolitic support for application in the degradation of Dichlorvos (DDVP), an organophosphate pesticide soluble in water which can cause damage to aquatic organisms. TiO_2 deposition was performed by wet impregnation of zeolites synthesized by the hydrothermal method (ZSM-5 and Beta) and commercial (Y). The materials thus prepared were characterized by various experimental techniques and evaluated by the photodegradation reactions of dichlorvos. Good results were obtained for the supported catalysts compared to uncharged matrix and commercial TiO_2.La degradación fotocatalítica mediada por materiales semiconductores es una alternativa exitosa y conveniente para el tratamiento de aguas. La forma anatasa del TiO_2 es uno de los catalizadores que exhibe amplias aplicaciones en la degradación de diversos contaminantes orgánicos, ya que es fotocatalíticamente muy activo, pero es difícil y costoso recuperarlo. Con el fin de resolver este problema se estudió la deposición de TiO2 en soportes zeolíticos para su aplicación en la degradación de diclorvos (DDVP), un pesticida organofosforado soluble en agua que puede causar daños en los organismos acuáticos. El depósito de TiO_2se realizó por impregnación húmeda sobre zeolitas sintetizadas por el método hidrotérmico (ZSM-5 y Beta) y comerciales (Y). Los materiales así preparados fueron caracterizados por diversas técnicas experimentales y evaluados en las reacciones de fotodegradación de diclorvos, obteniendo buenos resultados para los catalizadores soportados en comparación con la matriz sin carga y  el TiO_2 comercial

Selective styrene oxidation on alkaline tantalates ATaO3 (A = Li, Na, K) as heterogeneous catalysts

A series of alkaline tantalates (LiTaO3, NaTaO3, KTaO3) prepared using citrate method were characterized by powder X-ray diffraction, nitrogen adsorption isotherms, Fourier transform infrared spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy-UV–Vis and differential thermogravimetric analysis techniques and evaluated as heterogeneous catalysts in selective oxidation of styrene towards benzaldehyde. An increase in the catalytic activity was observed with the atomic radii of the alkaline cation, attributed to the detected crystalline perovskite structure and presence of segregated phases. The largest styrene conversion (58.4 mol%) and benzaldehyde selectivity (77 mol%) was obtained for KTaO3 with no significant loss of activity after six catalytic reuses.Fil: Leal Marchena, Candelaria. 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: Pecchi Sanchez, Gina Angela. Universidad de Concepción; Chile. Millenium Nuclei on Catalytic Processes Towards Sustainable Chemistry; ChileFil: Pierella, Liliana Beatriz. 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

KNbO3 suportado no zeólito BETA: avaliação do método de incorporação

Mixed oxides present catalytic properties, however, they exhibit low surface area, which limits their use as catalysts. In order to increase their specific surface, materials were prepared incorporation a mixed oxide onto a material with elevated surface area evaluating two methods. The catalytic activity of the materials was evaluated in the oxidation of Methyl Phenyl Sulfide. The resulting materials were characterized by physicochemical techniques. The surface area decreased with respect to the unmodified matrix as a result of blocking the pores and/or the location of the particles within the pores of the zeolites. By X-ray diffraction it was determined that the sample obtained by the mechanical mixture showed the zeolite signals but with a decrease in intensity; the “in-situ” sample did not present zeolitic structure or crystallinity. The results of catalytic evaluation demonstrated the importance of structure and crystallinity.Los óxidos mixtos presentan propiedades catalíticas, sin embargo, exhiben baja área superficial, lo que limita su uso como catalizadores. Con el fin de aumentar su superficie específica, se prepararon materiales a partir de la incorporación del óxido mixto sobre materiales de elevada área superficial evaluando dos métodos de incorporación. La actividad catalítica de los materiales se evaluó en la oxidación de Metil Fenil Sulfuro. Los materiales resultantes se caracterizaron mediante técnicas fisicoquímicas. El área superficial disminuyó respecto la matriz sin modificar como resultado de bloqueo de los poros y/o la ubicación de las partículas dentro de los poros de las zeolitas. Mediante difracción de rayos X se determinó que la muestra obtenida por mezcla mecánica presentó las señales de la zeolita pero con una disminución de la intensidad; la muestra “in-situ” no presentó estructura zeolítica ni cristalinidad. Los resultados de evaluación catalítica demostraron la importancia de la estructura y cristalinidad.Óxidos mistos têm propriedades catalíticas; no entanto, eles exibem baixa área superfície, o que limita seu uso como catalisadores. Para aumentar sua superfície especificamente, os materiais foram preparados a partir da incorporação de óxido misto em materiais de alta área superficial, avaliando dois métodos de incorporação. A atividade Os materiais catalíticos foram avaliados na oxidação do sulfeto de metilfenil. Os materiais resultantes foram caracterizados por técnicas físico-químicas. A área Diminuiu superficialmente em relação à matriz não modificada como resultado do bloqueio dos poros e / ou da localização das partículas nos poros dos zeólitos. Por difração Raios-X foi determinado que a amostra obtida por mistura mecânica mostrava os sinais do zeólito, mas com uma diminuição na intensidade; a amostra “in situ” não apresentou estrutura zeolítica ou cristalinidade. Os resultados da avaliação catalítica demonstraram a importância da estrutura e cristalinidade