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Decoloración fotocatalítica del rojo de Alizarina S empleando nanocatalizadores de hierro
(2018) Lerici, Laura; Varela López, Claudio; Leal Marchena, Candelaria; Vinuesa, Ariel José; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Campos Figueroa, Cristian
Los colorantes constituyen una clase importante de compuestos orgánicos que encuentran numerosas aplicaciones en nuestra vida cotidiana. El teñido produce efluentes que contienen entre el 10 y 15% del colorante que finalmente se depositan en los cuerpos de agua. Se sintetizaron y caracterizaron nanotubos de alúmina impregnados con 2, 6 y 10 % de hierro (Fe NT), para ser empleados en la decoloración fotocatalítica del Rojo de Alizarina S (ARS). Por DRX se verificaron las señales características de la γ-Al2O3. El área superficial disminuyó con el aumento del contenido hierro oscilando entre 87 y 116 m2 /g. La presencia de hierro fue confirmada por Absorción Atómica. Además, por TEM, se confirmó la estructura tipo nanotubo. Los materiales fueron evaluados catalíticamente en la decoloración del ARS obteniendo porcentajes de decoloración del 50% para el Fe-NT 2% y 85-90 % para los nanotubos con 6 y 10 % de hierro, respectivamente.
Desarrollo de zeolitas Sn-ZSM-11 para la síntesis de lactatos de alquilo
(2018) Galarza, Emilce Daniela; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
En el presente trabajo se exponen distintas alternativas de incorporación de Sn en la zeolita ZSM-11 (estructura MEL): impregnación por vía húmeda, tratamiento alcalino y síntesis hidrotérmica con estaño como heteroátomo; así como diferente contenido de catión metálico (~2-10% p/p). La estructura ZSM-11 se confirmó por DRX para todas las muestras, en tanto que en los materiales impregnados la cristalinidad disminuyó a medida que se incrementó la cantidad del metal incorporado al catalizador. El estudio por TPR señaló la reducción de las especies superficiales vecinas a los enlaces Sn-O y la reducción de Sn+4 a Sn+2. Por el método BET se analizó el área superficial y se encontró que la misma disminuye al aumentar el contenido de Sn incorporado por impregnación húmeda y por síntesis hidrotérmica. Mediante FTIR con adsorción de piridina se determinó la cantidad, fuerza y relación de sitios ácidos. Dichos materiales exhibieron un buen desempeño catalítico en la conversión de dihidroxiacetona (DHA) a alquil lactatos de cadena corta, éstos últimos representan solventes verdes prometedores.
Desarrollo de zeolitas Ga-Zsm-11 para la síntesis de acido láctico
(2019) Galarza, Emilce Daniela; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
En el presente trabajo se analiza la influencia de la temperatura de reacción y del contenido de galio en la zeolita ZSM-11 (estructura MEL) en la obtención de ácido láctico a partir de dihidroxiacetona (DHA). El catión metálico fue incorporado por impregnación húmeda en distintas concentraciones (~ 2-10% p/p). La estructura ZSM-11 se confirmó por DRX para todas las muestras, en tanto que en los materiales impregnados la cristalinidad disminuyó a medida que se incrementó la cantidad del catión incorporado al catalizador. Por el método BET se analizó el área superficial y se encontró que la misma disminuye al aumentar el contenido de Ga incorporado. Mediante FTIR con adsorción de piridina se determinó la cantidad, fuerza y relación de sitios ácidos. El estudio por TPR señaló la reducción de las especies superficiales vecinas a los enlaces Ga-O y la reducción de Ga+3 a Ga+. El análisis de reflectancia difusa de UV-visible indicó la dispersión de los posibles aglomerados de óxidos de galio. Dichos materiales exhibieron un buen desempeño catalítico en la conversión de dihidroxiacetona (DHA) a ácido láctico, molécula plataforma de gran interés actual.
Diferentes métodos de incorporación de SN en zeolitas ZSM-11 para su aplicación en la isomerización de DHA
(2017) Galarza, Emilce Daniela; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
Las zeolitas con metales integrados en su estructura conforman catalizadores notablemente activos y selectivos para reacciones catalíticas que requieran acidez de Lewis y redox, como por ejemplo la valorización de sustratos renovables en sustancias químicas. En el presente trabajo se exponen distintas alternativas de incorporación de Sn en la estructura zeolítica ZSM-11 (estructura MEL); las mismas son síntesis hidrotérmica, tratamiento alcalino e impregnación húmeda. Se analizará la influencia del procedimiento y reactivos empleados en la estructura de los materiales obtenidos. Las muestras obtenidas por síntesis hidrotérmica y tratamiento alcalino produjeron estructuras cuya cristalinidad y área superficial aumentan luego de los post-tratamientos realizados. El tratamiento alcalino generó desilicación de las matrices, creando a su vez mesoporosidad en la estructura, por lo que el área superficial obtenida es mucho menor al valor de la matriz original. Al incorporar un mayor porcentaje de Sn mediante impregnación húmeda se observó la presencia de especies SnO2 que se asumen extra red, que no se registran cuando la cantidad agregada es menor, y todo el metal se incorpora a la estructura como catión Sn+4.Los materiales previamente sintetizados y caracterizados se utilizarán particularmente en la isomerización de dihidroxiacetona (DHA) a alquil lactatos. La DHA se obtiene de la oxidación de glicerol, principal subproducto de la producción de biodiesel. Los lactatos de alquilo de cadena corta representan solventes verdes prometedores, debido a su fuerte capacidad para disolver compuestos de diversas características químicas.
Efecto de la micro/mesoporodidad de zeolitas ZSM-11 en la pirólisis de residuos plásticos
(2021) Renzini, María Soledad; Diguilio, Eliana; Bonetto, Luciana; Rocha, María V.
El uso indiscriminado de productos plásticos genera un gran volumen de residuos que demoran años en degradarse. La pirólisis catalítica es un proceso que permite tratar estos residuos; obteniéndose hidrocarburos gaseosos y líquidos. La acción de un catalizador ayuda a guiar la reacción hacia productos deseados. El objetivo del presente trabajo es analizar la actividad catalítica de materiales zeolíticos del tipo ZSM-11 sintetizados con distintos métodos para generar micro/mesoporosidad, en la pirólisis de residuos de polietileno PE; en búsqueda de mejorar la calidad de los productos líquidos.
Efecto del catión-A en titanatos alcalinos-terreos y su aplicación en reacciones de oxidación
(2018) Leal Marchena, Candelaria; Lerici, Laura; Diguilio, Eliana; Galarza, Emilce Daniela; Pierella, Liliana Beatriz
La principal aplicación de los titanatos alcalinos térreos con estructura perovskita, ATiO3 (A= Ca, Sr, Ba) es como catalizadores efectivos en reacciones de fotooxidación debido a la estabilización de los diferentes estados de oxidación del catión B, lo que permite la absorción de radiación visible (Alammar et al. 2015). Se ha reportado que en reacciones de oxidación los titanatos presentaron buenos resultados como catalizadores adjudicado a las vacancias de oxígeno y la formación de defectos estructurales (Yang et al. 2016). Los benzotiazoles son compuestos organosulfurados con una gran variedad de aplicaciones en agricultura e industria farmacéutica, como inhibidores de corrosión en detergentes y fluidos anticongelantes (Herrera Cano et al. 2015, Ji et al. 2015). Su principal aplicación industrial es como antioxidantes agregados durante la manufactura de caucho (Haroune et al. 2005). Los compuestos organosulfurados pueden oxidarse a sus correspondientes sulfóxidos y sulfonas controlando la selectividad mediante la temperatura y la cantidad de agente oxidante empleado. En los últimos años, la oxidación selectiva de estos compuestos hacia las correspondientes sulfonas ha recibido una creciente atención como proceso de aplicación industrial para la generación de intermediarios de industria farmacéutica y biológica (Stingl y Tsogoeva 2010). En este trabajo evaluamos el efecto de la naturaleza del catión A en titanatos alcalinos-térreos (ATiO3; A= Ca, Sr, Ba) en la oxidación catalítica de 2-metiltiobenzotiazol.
Effect of zeolite matrix over products distribution of catalytic pyrolysis of biomass waste
(2018) Fermanelli, Carla S.; Diguilio, Eliana; Saux, Clara; Pierella, Liliana Beatriz
Thermo-chemical conversion of biomass has become a promising technology for fuel and platform molecules production. In Argentina, peanut (Arachis hipogaea) industry leaves about 200,000 tons of biomass waste per year, all concentrated in the central area of the country causing serious environmental issues. In this sense, pyrolysis (thermochemical process in absence of oxygen) is an adequate technique to process rich in lignin materials. Three types of zeolites, namely ZSM-11, Beta and Y have been tested as heterogeneous catalysts in biomass pyrolysis in order to evaluate the effect of the zeolite type over bio-oil yield and products selectivity. While ZSM-11 and Beta zeolites were obtained by the traditional hydrothermal crystallization method1,2 Y zeolite was commercially acquired from Sigma Aldrich. The formers, after synthesized were finally exchanged with NH4Cl solution, desorbed in N2 flow and further calcined at 500 °C to obtain the protonic forms. The catalysts were named H-ZSM-11, H-Beta and H-Y. Fresh and used materials were widely characterized by XRD, FTIR, ICP and BET techniques. Peanut shells provided by “Lorenzati, Ruetsch y Cia” (Ticino, Córdoba, Argentina) were washed, grinded and sieved to obtain particle size less than 3.35 mm (ASTM E-11/95) prior to be evaluated. Grinding diminishes heat transfer problems associated with solids3. Pyrolysis reactions were done in a quartz fixed bed reactor (23 mm I.D., 290 mm length) at 500 °C under 60 mL/min of N2 flow for 10 min. Biomass was located in a porous base glass basket inside the reactor and over the catalyst bed. Condensable products were collected in a liquid trap submerged in a refrigerant bath (-15°C) and further analyzed and quantified by GC and GC/MS. Both catalytic and non-catalytic runs were performed for comparison purpose. Three different products are obtained from the pyrolysis process, called: bio-oil, bio-gas and bio-char. In terms of products yields, while bio-char yield was similar in the three cases studied, bio-oil yield varied in the range of 30-50%. The maximum throughput was achieved with H-ZSM-11 zeolite and the minimum was observed when H-Y catalyst was the one utilized. Bio-gas yield was comparable in the cases of H-ZSM-11 and H-Beta (around 20%), but it was much higher with H-Y zeolite. This result indicates that H-Y matrix produces higher cracking of the organic molecules after pyrolysis. Higher concentration of desired products namely, toluene, furfural, xylene, 5-hydroxymethyl furfural (5-HMF), and trimethyl benzene (TMB), among others was observed when H-ZSM-11 catalyst was employed. Moreover, selectivity towards xylene and 5-HMF was 10% and 5% respectively, compared to the 1.5% reached when H-Beta zeolite was used and 0% with H-Y. The use of zeolites in biomass pyrolysis is beneficial for interesting chemical production, particularly H-ZSM-11 zeolite. This catalyst has proven to generate not only higher bio-oil yields than the others studied, but also a liquid with higher concentration of desired products.
Fotodegradacion del atenolol mediante el uso de alumina nanotubular impregnada con hierro
(2017) Lerici, Laura; Leal Marchena, Candelaria; Renzini, María Soledad; Diguilio, Eliana; Bonetto, Luciana; Pierella, Liliana Beatriz
La contaminación debida a residuos farmacológicos y cosméticos es un fenómeno cuyos efectos sanitarios y ambientales aún no son lo suficientemente conocidos. Este grupo de “contaminantes emergentes”, comprende a los productos farmacéuticos y del cuidado personal, esteroides, surfactantes, pesticidas y colorantes, entre otros. Su descarga y permanencia en el medioambiente genera una creciente preocupación debido a los posibles riesgos para la salud de los seres humanos y los efectos nocivos sobre los sistemas ecológicos. Estudios realizados sobre el río Suquía de la ciudad de Córdoba, mostraron la presencia de drogas farmacológicas como el Atenolol ((RS)-2-[4-[2-hydroxy-3-(1-methylethylamino)propoxy]phenyl]ethanamide de acción β-bloqueante). Los datos reportados, demuestran una mayor incidencia de este tipo de contaminación corriente abajo de las plantas de tratamientos de aguas residuales, demostrando que no son eficaces para atender la problemática y justificando la aplicación de tratamientos adicionales de oxidación. Además de las industrias farmacéuticas, la orina y las heces representan una fuente importante de estos compuestos ya que el 70 % de los medicamentos consumidos son excretados a través de las deposiciones humanas. En el presente trabajo se estudia la degradación fotocatalítica del atenolol (ATL) mediante el uso de γ-Al2O3 nanotubular impregnada con 6 % de hierro (Fe-Al2O3 6%). Los ensayos de fotodegradación se llevaron a cabo en un reactor cilíndrico de vidrio provisto de una camisa de refrigeración para mantener la temperatura a 25-30 oC. El reactor fue irradiado por una lámpara de mercurio de alta presión de 125 W (con un máximo de emisión alrededor de 365 nm) que se ubicó en el interior de la camisa refrigerante y se sumergió en la solución. El catalizador se mantuvo en suspensión por medio de agitación magnética y se burbujeó con aire en forma continua durante todo el ensayo.Se retiraron alícuotas de la solución que fueron filtradas y analizadas en un espectrómetro UV a 224 nm a distintos tiempos de reacción. El tiempo total de reacción fue de 240 minutos y la concentración inicial de atenolol (ATL) y catalizador fue de 25 mg/L y 500 mg/L, respectivamente. El porcentaje de degradación de la molécula fue calculado como: Degradación = (1-C/C0), donde C0 concentración inicial de ATL y C la concentración de ATL al tiempo t. Se realizaron ensayos de degradación fotocatalítica de ATL (con Fe-Al2O3 6% bajo irradiación), en comparación con el ensayo de adsorción (Fe-Al2O3 6% en oscuridad) y la degradación fotocatalítica con γ-Al2O3 (sin impregnar). El ensayo de adsorción y la degradación fotocatalítica con γ-Al2O3, no contribuyeron a la descomposición del ATL. Sin embargo, la fotocatálisis mediada por Fe-Al2O3 6% dio como resultado una degradación de ATL del 60% luego de 240 minutos. La relación lineal de Ln(C/C0) frente al tiempo de irradiación t mostró que la degradación fotocatalítica del ATL siguió a la cinética de pseudo-primer orden (R2= 0.95) con una constante de velocidad, k (min-1) de 0.0036, determinada a partir de la pendiente de la recta. Los estudios realizados demuestran que es posible la degradación del ATL usando alúmina con estructura nanotubular impregnada con un 6% de hierro. La incorporación de la especie fotocatalítica activa sobre la alúmina produjo una mejora significativa en la degradación del ATL con respecto a la γ-alúmina sin impregnar.
Generación de mesoporosidad en zeolitas ZSM-11, Beta E y por tratamiento alcalino.
(2016) Diguilio, Eliana; Córdoba, Agostina; Leal Marchena, Candelaria; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
Las zeolitas Y, ZSM-11 y BETA, ampliamente usadas en refinerías y procesos petroquímicos, química fina y procesos ambientales fueron sometidas a un tratamiento alcalino de desilicación con el fin de generar mesoporosidad en la estructura. El sistema de microporos de estos materiales las convierte en verdaderos tamices moleculares, con gran selectividad de forma y funcionalidad química. Esto, a su vez, puede limitar su aplicación debido a problemas difusionales de los reactivos y productos de interés. Otro problema que ocurre es la desactivación por bloqueo de los poros, debido a la formación de productos de mayor tamaño dentro de los mismos. Mientras que, materiales mesoporosos, encuentran limitada su aplicación debido a que poseen menor acidez y baja estabilidad hidrotérmica. Por esto resulta de gran interés la preparación de materiales catalíticos con doble sistema de poros: micro/mesoporos. El proceso de desilicación utilizado consistió en tratar las muestras con una solución acuosa de NaOH a 60º C durante 30 minutos. Luego se realizó un intercambio con NH4Cl, seguido por desorción en corriente de N2 y posterior calcinación a 500º C. Las muestras tratadas fueron evaluadas por diferentes técnicas tales como XRD, ICP, SEM, área superficial por método BET, área específica externa y volumen de microporo por método t-plot, distribución de tamaño de poro por el método BJH, análisis de sitios ácidos por TPD de amoníaco. Este tratamiento alcalino produjo en los materiales zeolíticos una fase mesoporosa con arreglo hexagonal y tamaño de poro definido, coexistiendo con la fase cristalina remanente. La generación de mesoporos, por método de tratamiento alcalino, está directamente relacionado con la extracción preferencial de Si en la red con respecto al Al, por lo que se produjo una disminución de la relación Si/Al. Las zeolitas con relación Si/Al más alta, mostraron una mayor estabilidad de la estructura al tratamiento realizado.
Hacia la valorización de bio-residuos: la cáscara de maní como materia prima para la obtención de hidrocarburos.
(2021) Fermanelli, Carla S.; Diguilio, Eliana; Vargas Gil, Silvina; Renzini, María Soledad; Saux, Clara; Pierella, Liliana Beatriz
El propósito de este trabajo fue valorizar un bio-residuo regional (cáscara de maní) a través de un modesto proceso de pirólisis termocatalítica. Zeolitas ZSM-11 modificadas mediante tratamiento alcalino y por la incorporación de níquel (Ni) fueron sintetizadas y extensamente caracterizadas. Estos materiales porosos se evaluaron como catalizadores heterogéneos para mejorar la composición del bio-oil. En este sentido, se obtuvieron mayores rendimientos de hidrocarburos y químicos de calidad y se disminuyeron los compuestos oxigenados.
Influence of the solid catalyst porosity on the products yields and composition from peanut shells pyrolysis
(2017) Fermanelli, Carla S.; Diguilio, Eliana; Saux, Clara; Pierella, Liliana Beatriz
Argentine is the first worldwide peanut (Arachis hypogaea) exporter, with around 600,000 tons per year of commercialization. Nevertheless, peanut production leaves around a 25 vol% of shells as residue of the process. This low density waste (0.10 kg/dm3) is actually burned or buried, causing serious environmental problems, or stored in silos but with an auto ignition risk characteristic of this kind of material. As an alternative in order to solve this issue and to obtain interesting chemical products, a catalytic pyrolysis process is proposed. In this sense, two type of porous solid materials were studied as catalysts for the reaction: a traditional microporous ZSM-11 zeolite (H-ZSM-11 micro) and a hierarchical form of the same class of MEL zeolite (H-ZSM-11 micro/meso). From the pyrolysis reaction three products lines are obtained: a liquid fraction, called bio-oil; a solid one, known as bio-char, and gases. The bio-oil is a high energy density liquid fuel, which could be used as substitute of fuel-oil [1]. However, high oxygen compounds concentration is obtained from the thermal process that makes this product of reduced stability and poor heating value. We propose the use of the above mentioned zeolites as catalysts for the in situ cracking reactions for the deoxygenation of the components and to obtain high value chemical products.
Modificación de la acidez de zeolitas naturales para su empleo en la isomerización de dihidroxiacetona
(2018) Galarza, Emilce Daniela; Vinuesa, Ariel José; Diguilio, Eliana; Saux, Clara; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos, compuestos por una red de tetraedros tridimensional. Esta estructura presenta cargas negativas compensadas normalmente por cationes alcalinos y alcalinotérreos. Esta característica es la responsable de una amplia variedad de aplicaciones como adsorbentes o en operaciones de intercambio iónico. Por otro lado, la estructura cristalina microporosa con cavidades interconectadas por canales de diferentes tamaños y geometrías, la estabilidad química, térmica y mecánica han convertido a las zeolitas en reconocidos catalizadores heterogéneos. De los 228 tipos de zeolitas reportadas hasta el momento, diferenciadas según su estructura cristalina, más de 40 son de origen natural. Normalmente encontradas en yacimientos sedimentarios y estratos volcánicos acompañadas de otras fases como cuarzo y feldespatos. En el presente trabajo se adecuó una zeolita natural provista por la Compañía Minera Argentina (San Juan-Argentina) y se evaluó su desempeño en la isomerización de dihidroxiacetona. En primera instancia se caracterizó el material natural de partida para determinar sus propiedades texturales, porosidad y estructura química. Se analizaron datos provenientes de patrones de DRX, isotermas de adsorción de N2, BET, ICP y espectroscopía FTIR con adsorción de piridina, para la determinación y cuantificación de sitios ácidos de los materiales. Con el objetivo de modificar la acidez de la muestra original se procedió a realizar una serie de intercambios iónicos con NH4Cl 2M a temperatura ambiente. Posteriormente la forma NH4-Zeolita fue impregnada por vía húmeda con SnCl4.5H2O para obtener un porcentaje de Sn entre el 2-10% p/p. Finalmente se realizaron los tratamientos térmicos de desorción y calcinación a 350°C por 5 horas. Este material fue evaluado en la ya mencionada reacción utilizando un vial de vidrio de 2 ml a 100°C con presión autogenerada por 4 hs con agitación constante. Los resultados obtenidos evidenciaron la influencia del tipo de sitios ácidos Brønsted y Lewis en los productos obtenidos.
Obtención de dihidroxiacetona por oxidación catalítica de glicerol
(2017) Diguilio, Eliana; Galarza, Emilce Daniela; Vinuesa, Ariel José; Renzini, María Soledad; Domine, Marcelo; Pierella, Liliana Beatriz
Se sintetizaron zeolitas microporosas de estructura tipo MEL (ZSM-11) por cristalización hidrotérmica. A dichas muestras se les realizó un tratamiento alcalino de desilicación, utilizando NaOH, con el fin de generar mesoporosidad en su estructura. Después de un intercambio iónico con Cloruro de Amonio (NH4Cl) para la regeneración de los sitios ácidos, a estos materiales y a una Silicatilta comercial se les incorporó Cr(III) y Cu(II), por el método de impregnación en humedad incipiente a 80o C y posteriormente fueron sometidos a tratamientos térmicos de desorción y calcinación a 500°C. Dichos materiales fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX), área superficial por método BET, Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y Emisión Atómica con Plasma Inductivamente Acoplado (ICP). La actividad catalítica de los materiales Metal-zeolitas preparados fue evaluada en la reacción de oxidación de glicerol utilizando peróxido de hidrógeno como agente oxidante, en condiciones suaves y en un medio libre de base. La performance de los catalizadores fue estudiada variando las condiciones de reacción (tiempo, cantidad de catalizador y emperatura). La máxima conversión de glicerol fue alcanzada con Cr-ZSM-11 obteniendo un valor del 70 mol% y la selectividad al producto deseado, Dihidroxiacetona, fue del 25 mol % a los 120 min de reacción.
Oxidación catalítica de glicerol en fase acuosa empleando materiales mesoporosos modificados con cobre.
(2019) Diguilio, Eliana; Vaschetti, Virginia M.; Cánepa, Analía Laura; Casuscelli, Sandra; Eimer, Griselda Alejandra; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
En el presente trabajo se sintetizaron materiales MCM-41 modificados con cobre, por el método de intercambio ion-agente plantilla (TIE). Se lograron estructuras mesoporosas ordenadas y elevadas áreas específicas, evidenciadas por DRX y adsorción-desorción de N2. Los análisis UV-vis RD permitieron detectar la presencia de diferentes especies metálicas en el soporte, cuyo entorno químico fue influenciado tanto por el procedimiento de síntesis, como por el contenido metálico en el sólido final. Los materiales fueron evaluados como catalizadores en la reacción de oxidación selectiva de glicerol en fase acuosa. Se encontró que el material con menor contenido metálico resultó ser el más activo en la reacción, obteniendo como principales productos gliceraldehído y ácido glicólico. Sin embargo, en contraste con materiales microporosos de similar carga de cobre, los sólidos mesoporosos sintetizados exhibieron un desempeño menor en cuanto a conversión de glicerol y selectividad a los productos principales. Este hecho se encontraría relacionado al menor tamaño de poro y a la selectividad de forma asociadas particularmente a los materiales zeolíticos, lo cual favorecería el desarrollo de la reacción de oxidación.
Oxidación selectiva de glicerol empleando catalizadores de pt y pd soportados en zeolitas zsm-11
(2019) Diguilio, Eliana; Galarza, Emilce Daniela; Bonetto, Luciana; Leal Marchena, Candelaria; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
Se sintetizaron zeolitas microporosas del tipo ZSM-11, con estructura MEL, por cristalización hidrotermal. Estos materiales fueron modificados con la incorporación de metales nobles como Au, Pt y Pd, por impregnación en humedad incipiente a 80°C. Luego, se agregó un promotor de Bismuto (1% p/p) por el método de co-impregnación. Por otro lado también, se incorporó Au (2% p/p) por impregnación simultánea, a los catalizadores mono metálicos de Pt y Pd soportados, para evaluar el efecto combinado de estos metales. Después de esto, se realizaron tratamientos térmicos de desorción y calcinación para remover los restos de sales precursoras. Finalmente, todos los catalizadores fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX), área superficial BET, y mediante FTIR con adsorción de piridina para estudiar la fuerza acida de los mismos. Todos los materiales sintetizados y modificados fueron evaluados en la oxidación catalítica de glicerol (GLY). De las distintas alternativas existentes en la revalorización de GLY, nos hemos centrado en la oxidación selectiva en fase liquida, con el fin de obtener productos de mayor valor agregado. En este trabajo se evalúan las zeolitas ZSM-11 mono y bimetálicas en la oxidación selectiva de GLY empleando O2 puro como oxidante, obteniéndose valores de conversión del orden de 64% mol, con un catalizador mono metálico de Pt-ZSM-11, y una selectividad a Ácido Láctico (LA) del 21% mol. Este resultado mejoró empleando unos catalizadores bimetálicos de Au-Pt-ZSM-11 obteniéndose selectividades a LA del 45 % mol.
Oxidación selectiva de sulfuros mediante niobatos alcalinos
(2016) Leal Marchena, Candelaria; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Pecchi, Gina; Pierella, Liliana Beatriz
Se sintetizaron niobatos alcalinos ANbO3 (A= Li, Na, K) mediante el método del citrato. Dichos materiales fueron caracterizados para conocer sus características fisicoquímicas por las técnicas de BET y DRX, y posteriormente se evaluaron como catalizadores para la oxidación de dipropilsulfuro a sus correspondientes sulfóxido y sulfona. De acuerdo a los resultados de caracterización, se confirmó que se obtuvieron las estructuras cristalinas características para los tres niobatos con los metales alcalinos (Li, Na, K) utilizados, con áreas superficiales acordes a las reportadas en literatura para este tipo de materiales. Para la oxidación de dipropilsulfuro se evaluó el efecto del catión alcalino en los niobatos y los reusos del material que presenta mejores resultados de actividad. Se obtuvieron valores de conversión total del sulfuro de 77 % mol, con selectividad al sulfóxido mayor al 95 % mol para el caso del niobato con potasio. Este catalizador pudo reusarse al menos cuatro ciclos de reacción sin pérdida significativa de la actividad.
Síntesis y caracterización de fotocatalizadores de hierro soportados sobre zeolitas microporosas
(2016) Saux, Clara; Diguilio, Eliana; Fermanelli, Carla S.; ler, Laura; Pierella, Liliana Beatriz
Se sintetizaron materiales zeolíticos del tipo ZSM11 y BETA por el método hidrotérmico, impregnados con 6% de hierro y se caracterizaron por diversas técnicas fisicoquímicas, para ser empleados en la degradación fotocatalítica del naranja de metilo (MO). Mediante difracción de rayos X (XRD) y Análisis Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR) se verificó la estructura y cristalinidad de las matrices y sus expresiones modificadas. Los patrones de difracción mostraron las señales características a 2θ=7, 9, 23 y 24°, para la matriz ZSM11, y 2θ= 7-8° y 21-22°, para la BETA[1]. El área superficial determinada por BET fue de 392 m2/g para la ZSM11 y 585 m2/g para la BETA. En ambos casos se produjo una disminución del área superficial con la incorporación del metal. Por Reducción a Temperatura Programada (TPR) se observaron los picos de reducción correspondientes a la presencia de Fe2O3. El contenido de hierro fue confirmado por Absorción Atómica, obteniéndose porcentajes similares a los teóricos. Además, por SEM y EDX, se detectaron señales a 0,5 y 6,5 KeV, correspondientes a la presencia de hierro en la matriz zeolitica [2]. Por Espectroscopia de UVvis con Reflectancia Difusa (DRS-UVvis) se calcularon las energías de band gap de los materiales, obteniéndose resultados similares al α-Fe2O3. Mediante esta técnica se verificó la disminución de las energías de band gap con respecto a la matriz zeolítica correspondiente [3]. Los materiales fueron evaluados catalíticamente en la fotodegradación del MO obteniendo porcentajes de degradación de 96 % para la Fe-ZSM11 y 56 % para la Fe-BETA.
Valorization of glycerol from the biodiesel industries as a renewable substrate for producing DHA using microporous zeolites modified with noble metals.
(2017) Diguilio, Eliana; Galarza, Emilce Daniela; Renzini, María Soledad; Pierella, Liliana Beatriz
Glycerol (Gly) is an important renewable resource derived from biodiesel industries and it is used in food, cosmetic and pharmaceutical applications. Due to increasing production of biodiesel the price of the main by-product has decline, due to this last years has had special attention. Gly is a platform molecule to obtain different high value fine chemicals like aldehydes, ketones and organic acids, including dihydroxyacetone (DHA), glyceric acid, glycolic acid and lactic acid. By liquid phase oxidation of Gly under mild conditions, using microporous zeolites modified with the incorporation of noble metals such as Pt and Au, it was possible to obtain an interesting production of DHA.

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