Valorización de productos de la biomasa en químicos finos, aplicando catalizadores Metal Orgánicos Estructurados (MOFs)
La creciente tendencia al reemplazo parcial de los combustibles derivados del petróleo por aquellos provenientes de la revalorización de biomasa ha tomado recientemente gran importancia. En este contexto, la conversión de moléculas plataforma en productos químicos de alto valor agregado y comb...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Tesis doctoral acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2023
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/20.500.12272/7838 |
| Aporte de: |
| Sumario: | La creciente tendencia al reemplazo parcial de los combustibles derivados del petróleo por
aquellos provenientes de la revalorización de biomasa ha tomado recientemente gran
importancia. En este contexto, la conversión de moléculas plataforma en productos químicos de
alto valor agregado y combustibles líquidos es una estrategia importante para la utilización de los
recursos de biomasa. En los últimos años, se investigan y desarrollan tecnologías alternativas que
se denominan “refinerías de biomasa” para producir combustibles y aditivos para combustibles a
partir de estos recursos debido a su sostenibilidad y, a menudo, bajo costo.
El ácido levulínico (AL), considerado como una de las moléculas plataforma más
prometedoras, ha sido reconocido como puente químico entre la biomasa y el petróleo. Ha
demostrado un gran potencial para producir biocombustibles y aditivos de alta calidad, como los
ésteres levulínicos. Estos son utilizados como aditivos de combustible debido a sus excelentes
propiedades. Específicamente los levulinatos de metilo, etilo y butilo, ofrecen características a los
combustibles como propiedades de flujo y chispa, lubricidad, estabilidad de punto de
inflamación, etc. Además, promueven el proceso de combustión más limpio, con la reducción de
contaminantes nocivos de escape, como CO, CO2, hidrocarburos, azufre, entre otros.
Durante las últimas décadas, el área de los sólidos porosos se ha convertido en una de las más
intensamente investigadas. Este gran interés se debe a que se ha encontrado un importante
número de aplicaciones para estos sólidos en diferentes campos. Una nueva clase de materiales
conocida como Metal-Organic Frameworks (MOFs), emergió hace aproximadamente dos
décadas. MOFs es el término que recibe esta familia de sólidos híbridos capaces de formar
estructuras extendidas en una, dos o tres dimensiones. Entre las aplicaciones más destacadas de
estos materiales, se pueden nombrar: purificación, separación y almacenamiento de gases y
catálisis de reacciones heterogéneas, entre otras. Dada la gran cantidad de combinaciones entre
las unidades constructoras existentes: ligandos orgánicos y clústeres inorgánicos, es posible
“diseñar” MOFs con características específicas. Recientemente, el uso de MOFs como
catalizadores ácidos se ha explorado en la catálisis heterogénea y la reutilización del material ha
sido posible conservando su actividad catalítica.
La presente tesis doctoral fue realizada en el Centro de Investigación y Tecnología Química
(CITeQ) UTN-CONICET, perteneciente a la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad
Regional Córdoba (UTN-FRC). Teniendo en cuenta lo antes expuesto, la investigación fue
orientada a la síntesis y desarrollo de materiales metal-orgánicos estructurados (MOFs) para ser
empleados como catalizadores heterogéneos en la reacción de esterificación del ácido levulínico,
derivado de la biomasa, con diferentes alcoholes. La misma se encuentra dividida en ocho
capítulos, en los cuales se exponen los procedimientos de síntesis de los materiales, las técnicas
de caracterización y sus principios para conocer las propiedades fisicoquímicas, texturales y
estructurales de los sólidos, además de las condiciones experimentales bajo las que se
desarrollaron las reacciones de esterificación. |
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