Revalorización de glicerol empleando zeolitas micro/ mesoporsas modificadas con metales nobles y de transición

Tesis

Resumen *

En la actualidad la industria química necesita del desarrollo de rutas de síntesis alternativas a las tradicionales basadas en materias primas renovables. Esta situación se ve impulsada por el incremento progresivo en la generación de sustancias perjudiciales producto de la combustión de combustibles fósiles, sumado a la incertidumbre y volatilidad de los precios del petróleo en los mercados internacionales. En este contexto, el empleo de sustancias residuales generadas en procesos industriales constituye una buena oportunidad para disminuir el empleo de materias primas fósiles. De esta manera, el glicerol obtenido como subproducto en el proceso de generación de biodiesel, constituye una importante materia prima para este fin, ya que reúne propiedades específicas adecuadas para transformarse en ?building blocks? para síntesis química y petroquímica. En la actualidad si bien es cierto que la utilización del glicerol se ha enfocado en la generación de energía, es en el sector de los productos químicos donde se genera el mayor impacto en la utilización de esta materia prima, en función de la gran variedad de compuestos con potenciales aplicaciones industriales. De las distintas alternativas de valorización de glicerol mencionadas, una de las más viable, simple y económica resulta ser la oxidación catalítica de esta molécula. Bajo esta perspectiva, el desarrollo de materiales catalíticos soportados basados en metales nobles como Pt, Pd, Au y de transición como Ni, Cr, Cu ofrece una enorme posibilidad en la obtención de derivados oxigenados. En la presente tesis se propone el estudio de la valorización del glicerol, vía catálisis heterogénea, hacia productos de mayor valor agregado, por medio de reacciones de oxidación en fase líquida. Para tal fin, se propone sintetizar catalizadores zeolíticos ácidos de porosidad jerarquizada y modificados con metales nobles y de transición.El presente resumen tiene por objeto informar al lector sobre los contenidos desarrollados en esta Tesis. La misma está compuesta de 11 capítulos que se detallan a continuación. En el Capítulo 1 se presenta la Introducción, donde se describe la problemática actual respecto de la producción de Energía, sus fuentes renovables y no renovables, la producción de biodiesel a nivel mundial y particularmente en Argentina. A partir de este biocombustible se genera un subproducto llamado GLICEROL, esta es la molécula de interés en este trabajo de investigación. A partir de ella es que se obtendrán productos de mayor valor agregado para la Industria cosmética, farmacéutica, alimenticia y de química fina.En esta sección se aporta información sobre las vías de revalorización de esta molécula plataforma, y se describe la oxidación en fase líquida, alternativa seleccionada que se estudia en esta tesis. Además, se introducen conceptos teóricos acerca de los materiales empleados como catalizadores heterogéneos. Zeolitas tradicionales con distintos tamaños de poros y zeolitas modificadas por tratamiento alcalino. Se presentan sus características y propiedades fisicoquímicas y estructurales de las mismas.En el Capítulo 2 se presentan los objetivos generales y específicos propuestos para desarrollar en el transcurso del presente estudio de investigación.La Tesis se ha dividido en dos partes, Parte I: Experimental y Parte II: Resultados.La Parte I: Experimental, se encuentra dividida, a su vez, en tres capítulos en los cuales se presentan la síntesis y modificación de los materiales catalíticos (Capítulo 3), la caracterización de materiales catalíticos por diferentes técnicas instrumentales (Capítulo 4). La evaluación catalítica de los materiales sintetizados y modificados en la oxidación selectiva de glicerol en fase líquida, (Capitulo 5).La Parte II: Resultados, está dividida en tres capítulos. En el Capítulo 6, resultados de caracterización de los materiales sintetizados y modificados. En el capítulo 7 se exponen los resultados de evaluación catalítica de catalizadores con Cu y Cr, en el sistema de reacción empleando H2O2 como oxidante. En el Capítulo 8 se presentan los resultados de actividad catalítica de zeolitas con metales nobles, Au, Pt y Pd en el sistema de reacción empleando oxígeno y aire como agentes oxidantes. Por último, en el Capítulo 9 se presentan las Conclusiones generales de esta Tesis. Finalmente, en el Capítulo 10 se agregan las Proyecciones Futuras de este trabajo de investigación y el Capítulo 11 corresponde a Anexos. Información suministrada por el agente en SIGEVA