Nopol production over Sn-MCM-41 synthesized by different procedures – Solvent effects

ABSTRACT: Nopol production over impregnated Sn-MCM-41 under several reaction conditions was examined and compared with Sn-MCM-41 materials previously synthesized by CVD or hydrothermal procedures. The effect of solvent on catalytic activity of Sn-MCM-41 materials and leaching tests of impregnated samples were also assessed. Selected materials were characterized by BET, XPS and H2-TPR. The effect of solvent was explained in terms of polarity by the solvatochromic parameter, ET(30), and paraformaldehyde solubility by the Hansen solubility parameter (HSP). Nopol selectivity was enhanced at intermediate values of ET(30), and the highest b-pinene conversion was obtained when the HSP was close to 18.2 MPa0.5. Leaching experiments confirmed that the reaction was truly heterogeneous. Catalysts characterization suggested that tin was deposited as tin oxide nanoparticles, when MCM-41 was modified by CVD and impregnation with stannic and stannous chloride, respectively. Conversely, most of the tin hydrothermally incorporated is presumably present as aggregates in the inner walls of MCM-41 and a small fraction of tin isomorphously substituted silicon atoms

Simulación de dos alternativas para la remoción de SO2 de los gases de escape de hornos cementeros

RESUMEN: El objetivo de este trabajo fue simular dos procesos para capturar el dióxido de azufre liberado en los gases de escape de una cementera que opera con el proceso de clinker húmedo. De esta manera se pretende apoyar a las empresas cementeras en la selección de la tecnología más adecuada para cumplir las regulaciones ambientales. Se seleccionaron dos tecnologías comerciales para la remoción de SO2: wet limestone, y wet Cement Kiln Dust (CKD), que se simularon usando un software comercial (Aspen Plus v.2006,5). La torre de absorción, que es considerada el punto crítico del proceso, se simuló usando el modelo Aspen RadFrac combinado con los cálculos de Aspen RateSep, de modo que se obtuvieran resultados más exactos que los alcanzados con la alternativa tradicional del diseño basado en el equilibrio. Además, los resultados obtenidos con esta combinación dan mejores estimaciones para el diseño de los equipos. Los aspectos relacionados con la convergencia de la simulación, tanto para la torre de absorción como para el proceso global, fueron resueltos usando las herramientas del software.ABSTRACT: This work aimed at simulating two processes for capturing sulfur dioxide from exhaust gases of wet clinker processes. The goal is to present a guide to cement manufacturers when selecting the most appropriate technology for wet processes in order to comply with environmental regulations. The available commercial technologies chosen for desulfurization process were: wet limestone and wet Cement Kiln Dust (CKD) removal processes. A commercial simulator (Aspen Plus v.2006.5) was used. The absorption tower–considered the core of the process– was simulated with an Aspen RadFrac model combined with Aspen RateSep calculations to provide better and more accurate simulation results than a simulation with the traditional equilibrium approach. This combination also allows better estimates for equipment sizing. The convergence issues, both for the absorption of sulfur dioxide and the overall process, were solved using Aspen Plus tools

Preparación y caracterización de circonias modificadas con Mg como catalizadores para la síntesis directa de carbonato de dimetilo (DMC)

RESUMEN: Se preparó circonia por el método sol-gel usando H2SO4, HNO3 o HCl como catalizadores de hidrólisis. Los materiales resultantes se caracterizaron por DRX, BET, FTIR, desorción de CO2 con temperatura programada (TPDCO2) y desorción de amoníaco con temperatura programada (TPD-NH3). Los espectros FTIR de las muestras preparadas con H2SO4 muestran bandas típicas de sulfatos, lo cual se confirmó mediante TGA. Adicionalmente, en algunos materiales seleccionados se incorporaron diferentes proporciones de Mg mediante co-gelación. La carga de magnesio de los materiales modificados se determinó por análisis elemental. Los materiales se ensayaron como catalizadores en la síntesis directa de carbonato de dimetilo (DMC) a partir de metanol y CO2. La incorporación de Mg incrementó la capacidad de adsorción de CO2 entre 100 y 200 ºC. No obstante, las conversiones de metanol obtenidas con estas muestras fueron menores a las de las muestras de circonia sin modificar.ABSTRACT: hydrolysis catalysts. Basic and acid sites of synthesized zirconia materials were characterized by XRD, BET, FTIR, CO2- TPD and NH3-TPD. FTIR spectra and TGA confirmed the presence of sulfate in the structure of samples prepared with H2SO4 as hydrolysis catalyst. Different molar ratios of Mg were incorporated by co-gellation on selected zirconia materials in order to improve their basic properties. Mg loading was determined by elemental analysis. The resulting materials were tested for the direct synthesis of dimethyl carbonate (DMC) from methanol and CO2. The addition of Mg to zirconia samples prepared with HCl as hydrolysis catalyst increased their CO2 adsorption capacity between 100 and 200°C. However, methanol conversions on these samples were lower than over unmodified zirconia samples

Una revisión bibliográfica sobre hidrodecloración catalítica en fase líquida

Se presenta una visión general de la problemática actual de las emisiones de compuestos organoclorados lige-ros, y las principales características y ventajas de la hidrodecloración catalítica en fase líquida. Se describen los mas importantes catalizadores utilizados en el proceso de hidrodecloración, haciendo énfasis en los de paladio; su naturaleza, actividad y desactivación. Se explica detalladamente el efecto de varios parámetros, tales como: HCl producido, solvente, base y agente reductor utilizados en el proceso de hidrodecloración. Finalmente, se muestran los principales resultados de estudios cinéticos, el tipo de reactores usados, y se resumen los aspectos más relevantes de la revisión bibliográfica.This survey was aimed at introducing the effect of light organochlorinated compound emissions on the envi-ronment, particularly on water, air, soil, biota and human beings. The characteristics and advantages of liquid phase catalytic hydrodechlorination as a technology for degrading these chlorinated compounds is also outlined and the main catalysts used in the hydrodechlorination process are described. Special emphasis is placed on palladium catalysts, their activity, the nature of active species and deactivation. The effect of several parameters is introduced, such as HCl, solvent, base addition and type of reducing agent used. The main results of kinetic studies, reactors used and the most important survey conclusions are presented

Synthesis of nopol over MCM-41 catalysts

ABSTRACT: MCM-41 was found to be an active heterogeneous catalyst for the synthesis of nopol by the Prins condensation of bpinene and paraformaldehyde, but Sn-MCM-41 in which Sn has been grafted on MCM-41 by chemical vapor deposition is far more active and combines high efficiency and recyclability

Nopol synthesis over Sn-MCM-41 and Sn-kenyaite catalysts

ABSTRACT: Several methods were used to prepare Sn loaded kenyaite and MCM-41 silicates: ion exchange, incipient wetness impregnation and chemical vapor deposition. Catalysts were evaluated for nopol synthesis by the Prins condensation of b-pinene and paraformaldehyde. The resulting catalysts were characterized by elemental analysis, TGA, XRD, FTIR, BET surface area and UV–vis. Kenyaite samples modified with Sn by ion exchange were more resistant to leaching than those modified by chemical vapor deposition (CVD), while Sn-MCM-41 samples prepared by CVD were more active, selective to nopol and resistant to leaching than Sn-MCM-41 prepared by impregnation. In general, Sn-MCM-41 catalysts even at low Sn loadings exhibited higher nopol yields than Sn-kenyaite. Keywords: Nopol; b-Pinene; Prins reaction; Kenyaite; MCM-41; CVD; Ion exchange; S

Caracterización por técnicas de la temperatura programada de catalizadores de vanadio desactivados y tratados con ácido

RESUMEN: Muestras de V2O5/SiO2-γAl2O3 desactivado durante la producción de ácido sulfúrico se trataron con ácido con el fin de recuperar el vanadio. Los materiales se caracterizaron mediante técnicas de temperatura programada: TPR-H2, TPO-O2, TPD-NH3, y TGA-DTA con el fin de determinar el efecto de las especies responsables de la desactivación en la recuperación del metal. Análisis por DRX y UV-Vis se utilizaron para confirmar algunas señales obtenidas en los perfiles de temperatura programada. Los resultados sugieren que la presencia de sulfovanadatos y óxidos de vanadio en las muestras tratadas hacen difícil recuperar más del 86% del vanadio presente en las muestras de catalizador.ABSTRACT: Spent samples of V2O5/SiO2-γAl2O3 catalyst used for H2SO4 production were acid treated to recover vanadium. Fresh, spent, and acid treated samples were characterized by temperature-programmed techniques: TPR-H2, TPO-O2, TPD-NH3 and, TGA-DTA in order to determine the effect of deactivating species on vanadium recovery. DRX and UV-Vis techniques were used to confirm several signals from the temperature-programmed profiles. The results suggest that vanadium sulfovanadates and oxides in treated samples strongly interact with the support making it difficult to get more than 86% vanadium recovery

Inmovilización de catalizadores tipo Jacobsen en sílica modificada

RESUMEN: Several immobilized Jacobsen type catalysts were covalently anchored on modified SiO2 using 3-aminopropyltriethoxysilane (3-APTES) as a reactive surface modifier. Characterization of the heterogeneous catalysts, as well as their precursors, by FTIR, DR UV–VIS, TGA and AAS confirms the successful immobilization of chiral Mn(III) salen complexes. These catalysts were examined for the diastereoselective epoxidation of R-(+)-limonene with in situ generated dimethyldioxirane (DMD) as oxidizing agent, yielding 1,2-epoxide as the main product. When compared to homogeneous catalysts, under similar experimental conditions, only a slight selectivity decrease over heterogeneous catalysts was observed. The immobilized catalysts were used three times maintaining the initial selectivity. However, after reusing them more than three times, selectivity to 1,2-epoxide decreased. FTIR results suggest partial degradation of the catalytic species. Despite the immobilization method was chosen to minimize changes in the structure of the homogeneous catalysts the diastereoselectivity (d.e.) of heterogeneous catalysts underwent a remarkable decay.ABSTRACT: Varios catalizadores tipo Jacobsen fueron inmovilizados por enlace covalente en sílica amorfa previamente funcionalizada con 3-aminopropiltrietoxisilano (3-APTES). La caracterización de estos catalizadores y sus precursores por FTIR, DR UV–VIS, TGA y AAS permitió confirmar la inmovilización de los complejos de salen de Mn(III). Los catalizadores heterogéneos se evaluaron en la epoxidación diastereoselectiva de R-(+)-limoneno utilizando dimetildioxirano (DMD) generado in situ como agente oxidante, obteniéndose 1,2-epóxido como producto mayoritario. Bajo las mismas condiciones de reacción, los catalizadores heterogéneos mostraron una leve reducción en la selectividad en comparación con el catalizador homogéneo. La selectividad inicial se mantuvo en tres ensayos consecutivos de los catalizadores. Sin embargo, después de tres reusos, se observó pérdida de selectividad del catalizador inmovilizado. Los resultados FTIR sugieren la degradación parcial del catalizador heterogenizado. A pesar de que el método de inmovilización se seleccionó de tal manera que se minimizaran los cambios en la estructura del catalizador homogéneo, el exceso diastereomérico (d.e.) se redujo considerablemente con los catalizadores inmovilizados

Separation of the Jacobsen’s catalyst in the enantioselective epoxidation of cis-ethyl cinnamate under homogeneous conditions

RESUMEN: En este trabajo se reporta una nueva metodología para la recuperación y la reutilización del catalizador de Jacobsen en la epoxidación enantioselectiva de un éster de cinamato bajo condiciones homogéneas. En contraste con los métodos tradicionales de inmovilización de catalizadores homogéneos, en el método propuesto no se utiliza un sólido como soporte. Esto se logra utilizando dimetildioxirano (DMD) preparado in situ como agente oxidante. Aunque, los resultados de actividad catalítica son más bajos que los reportados por Jacobsen en fase homogénea y utilizando NaOCl como agente oxidante, con el método propuesto se tiene la posibilidad de reutilizar el catalizador y por consiguiente aumentar la productividad catalítica. El catalizador reutilizado tres veces mostró una leve pérdida de su actividad catalítica inicial. El análisis FT-IR sugiere que la pérdida de actividad catalítica está más asociada con la desmetalización de Mn, que con la degradación oxidativa. La pérdida física del catalizador durante su recuperación también pudo contribuir a la reducción de la conversión.ABSTRACT: In this work, we report on a new methodology for the recovery and reutilization of the Jacobsen’s catalyst in the enantioselective epoxidation of cis-ethyl cinnamate under homogeneous conditions. The un-immobilized catalyst could be recovered by using in situ generated dimethyldioxirane as oxidizing agent. Although, catalytic activity results were lower than those reached with NaOCl in homogeneous phase, in the present method the catalytic productivity can be improved by reutilization of the recovered catalyst. After catalyst reusing for three times a slight reduction of initial catalytic activity is observed. FT-IR analyses suggest Mn demetalization rather than catalyst oxidative degradation. Also, the physical loss of the catalyst during its recovery is not discarded