Ardila A, Alba N

Arriola V, Erasmo

Fuentes, Gustavo A

Hincapié Triviño, Gina M

Sánchez De Pinto, María Inés

Ardila A., Alba N.

Arriola V., Erasmo

Fuentes, Gustavo A.

Hincapié Triviño, Gina M.

Sánchez de Pinto, María Inés

Repositorio UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

repositorio.uptc@uptc.edu.coHidrodeoxigenación de glicerol promovida por catalizadores bimetálicos de Cu-Pd/MgO: Efecto Sinérgico CuPd  Alba N. Ardila A.a*, Erasmo Arriola V.b, M. I Sánchez de Pintoc, Gina M. Hincapié-Triviñod, Gustavo A. Fuentese. a,b Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Medellín, Colombia, CP 49-32.  c Universidad Nacional de Santiago del Estero, Santiago del Estero, Argentina, 00543854509583. d Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Ciudad de México, México, 09310. Email: aanardila@elpoli.edu.co ,berasmoarriola@elpoli.edu.co,  cinesdep@gmail.com, d gmhincapie@elpoli.edu.co, egfuentes@xanum.uam.mx.    Resumen Acetol y 1,2-propanodiol actualmente se producen mediante rutas petroquímicas convencionales, de alto costo. En el presente trabajo se reportan resultados para la hidrodeoxigenación de glicerol a dichos productos promovida por catalizadores bimetálicos de CuPd/MgO. Como parte del estudio se muestra que es posible acoplar el reformado del glicerol, para producir hidrógeno in situ, con la hidrogenólisis del glicerol remanente, existiendo un efecto sinérgico entre Cu y Pd. Catalizadores mono y bimetálicos fueron sintetizados por el método de impregnación húmeda del polvo MgO comercial. Antes de cada reacción, los catalizadores se redujeron por calentamiento a 2 °C/min hasta 300°C manteniéndolos a esta temperatura por 3 horas, en un flujo de 25 mL/min de 10 % H2/Ar. Los materiales se caracterizaron por AAS, DRX, TPR-H2, Quimisorción, TEM/EDS, UV-Vis, XPS y fisisorción de N2. Las reacciones catalíticas se llevaron a cabo durante 6 h en un reactor Parr Instruments con 20% en peso de glicerol y 300 mg de catalizador. Las muestras líquidas se analizaron con un CG (Agilent 6850) equipado con un FID y una columna capilar HP-INNOWAX.  En la Fig. 1, se muestra la conversión de glicerol durante la hidrogenólisis con los diferentes catalizadores. Como se puede observar ésta aumenta cuando Pd y Cu están presenten en el mismo catalizador, obteniéndose un valor máximo de 54 % a 220 °C con el catalizador 10%Cu-5%Pd/MgO. Esto muestra que existe un efecto sinérgico entre ambos metales, permitiendo convertir cantidades significativas de glicerol  a una baja presión de H2. En la Fig. 2, se muestran las selectividades para los principales productos de reacción identificados, los cuales corresponden a 1,2-propanodiol, acetol y trazas de alcoholes menores como n-propanol, metanol y etanol. Se observa que la selectividad a los productos de interés se mantiene en un intervalo constante (70-80%) en los diferentes catalizadores mono y bimetálicos basados en Cu, lo cual indica que la presencia del Pd mejora la actividad catalítica sin afectar significativamente la selectividad.    Los resultados obtenidos para algunas propiedades fisicoquímicas de los materiales sintetizados, demuestran la existencia de un efecto sinérgico entre Cu y Pd cuando se encuentran en el mismo material (Tabla 1).  Tabla 1. Caracterización fisicoquímica de los catalizadores mono y bimetálicos.  Catalizador Contenido de Cu (%) Contenido de Pd (%) Dispersión de Cu (%) Dispersión de Pd (%) Área superficial BET (m2/g) Volumen de poro (cm3/g) Diámetro promedio de poro (nm) MgO - - - - 25.2 3.64 12.3 5%Cu/MgO 4.7 0 10.2 - 28.7 0.56 2.65 5%Pd/MgO 0 4.8 - 22.7 27.4 0.31 2.65 5%Cu-5%Pd/MgO 5.0 4.8 23.5 8.5 54.2 0.72 31.4 10%Cu/MgO 9.5 0 5.6 - 24.5 0.37 1.87 10%Cu-5%Pd/MgO 9.6 4.7 20.4 4.6 31.2 0.48 31.0  Conclusión El sistema catalítico 10%Cu-5%Pd/MgO mostró ser altamente activo para la hidrodeoxigenación de glicerol hacia el 1,2-PDO y acetol como productos principales. Se observó un efecto sinérgico entre el Cu y el Pd  durante la conversión de glicerol. Los resultados de caracterización muestran la presencia de aleación CuPd, la cual parece ser responsable de la actividad aumentada, junto con especies básicas en el soporte. Figura 1. Conversión de glicerol en función del tiempo con los diferentes catalizadores. Figura 2. Selectividad a los diferentes productos a 6 horas con los diferentes catalizadores. Palabras clave: hidrodeoxigenación de glicerol; catalizadores bimetálicos de CuPd/MgO; efecto sinérgico.  

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Hidrodeoxigenación de glicerol promovida por catalizadores bimetálicos de Cu-Pd/MgO: Efecto Sinérgico CuPd

Spa: Acetol y 1,2-propanodiol actualmente se producen mediante rutas petroquímicas convencionales, de alto costo. En el presente trabajo se reportan resultados para la hidrodeoxigenación de glicerol a dichos productos promovida por catalizadores bimetálicos de CuPd/MgO. Como parte del estudio se muestra que es posible acoplar el reformado del glicerol, para producir hidrógeno in
situ, con la hidrogenólisis del glicerol remanente, existiendo un efecto sinérgico entre Cu y Pd.
Catalizadores mono y bimetálicos fueron sintetizados por el método de impregnación húmeda del polvo MgO comercial. Antes de cada reacción, los catalizadores se redujeron por calentamiento a 2 °C/min hasta 300°C manteniéndolos a esta temperatura por 3 horas, en un flujo de 25 mL/min de 10 % H2/Ar. Los materiales se caracterizaron por AAS, DRX, TPR-H2, Quimisorción, TEM/EDS, UV-Vis, XPS y fisisorción de N2. Las reacciones catalíticas se llevaron a cabo durante 6 h en un reactor Parr Instruments con 20% en peso de glicerol y 300 mg de catalizador. Las muestras líquidas se analizaron con un CG (Agilent 6850) equipado con un FID y una columna capilar HPINNOWAX

Ardila Arias, Alba Nelly

Fuentes Zurita, Gustavo Ariel

Hincapié Triviño,  Gina Marcela

9.2. Hidrodeoxigenación de glicerol promovida por catalizadores bimetálicos de Cu-Pd/MgO: Efecto Sinérgico CuPd.

9.2. Hidrodeoxigenación de glicerol promovida por catalizadores bimetálicos de Cu-Pd/MgO: Efecto Sinérgico CuPd.

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