Desarrollo de tamices moleculares mesoporosos para su aplicación en la síntesis de e-Caprolactama

Tesis

Resumen *

Este trabajo de tesis está orientado al desarrollo decatalizadores mesoporosos del tipo MCM-41 modificados con aluminio y boro comopotenciales catalizadores para la obtención de e-Caprolactama (e-C) en lareacción de reordenamiento de Beckmann en fase vapor a partir de ciclohexanonaoxima. El polímero Nylon 6 es el material de partida para unagran variedad de fibras sintéticas y plásticos y su monómero es la e-C. La rutade síntesis clásica para la producción de  e-C involucra la ciclohexanona oxima utilizandoácido sulfúrico en fase líquida como catalizador. Este proceso resultaecológica y económicamente cuestionable, debido al uso de un ácido concentradoaltamente corrosivo y contaminante. Además, entre las desventajas del procesopueden mencionarse además la producción de grandes cantidades de sulfato deamonio como subproducto, de bajo valor. Con el fin de contribuir al estudio de un proceso máseficiente y ambientalmente compatible, se llevó a cabo en esta tesis lareacción de reordenamiento en fase vapor en presencia de catalizadores mesoestructurados.Para ello  se sintetizaron ycaracterizaron tamices moleculares del tipo MCM-41 modificados con aluminio yboro, tanto por vía convencional como a través de un proceso que implica laformación de precursores zeolíticos en el gel inicial.  Se estudió especialmente la influencia de lasdistintas variables de síntesis (tiempo de agitación, tiempo de tratamientohidrotérmico y concentración del heteroátomo en el gel de síntesis así como tiempode tratamiento hidrotérmico de la solución precursora, envejecimiento a temperaturaambiente o tratamiento hidrotérmico del gel final en el caso de sólidos sintetizados apartir de precursores zeolíticos) sobre la génesis de formación de los sitiosactivos en el material y la naturaleza de su fuerza ácida en relación a laspropiedades catalíticas. Por otra parte se estudiaron las diferentesvariables de reacción tales como temperatura, tiempo de contacto y tipo desolvente para encontrar las condiciones óptimas que maximizan el rendimiento a e-C,analizándose también la estabilidad y reusabilidad del catalizador. De estamanera  fue posible contribuir al avancedel conocimiento científico y al desarrollo de una vía alternativa para lograrla producción selectiva de e-C a través del empleo de sólidos mesoporososeficientes y bajo condiciones moderadas de reacción. Información suministrada por el agente en SIGEVA