Browsing by Author "Viola, Belén M."

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    Caracterización de materiales mesoporosos modificados con vanadio y titanio
    (2020) Casuscelli, Sandra Graciela; Viola, Belén M.; Eimer, Griselda Alejandra; Cánepa, Analía Laura
    Los materiales mesoporosos del tipo MCM-41 presentan una estructura hexagonal con un arreglo regular de poros. Entre sus principales ventajas se encuentran su elevada área específica y el tamaño de sus poros que permiten la difusión de moléculas voluminosas. La incorporación de metales de transición en estos tamices moleculares tiene un gran interés desde el punto de vista catalítico. Por ese motivo, se sintetizaron materiales de este tipo mediante el método sol-gel incorporando V y Ti en su estructura. Para ello, se utilizó tetraetil ortosilicato (TEOS) como fuente de silicio, bromuro de cetiltrimetilamonio como surfactante (CTABr) y NaOH para ajustar el pH. Las relaciones empleadas fueron: Si/metal=60, OH/Si=0.5, CTABr/Si=0.12 y H2O/Si=132. La solución preparada se mantuvo en agitación 4 h a temperatura ambiente y 3 h a 70 °C para obtener la matriz silícea pura. Posteriormente, se incorporó sulfato de vanadilo hidratado o butóxido de titanio como fuentes de V o Ti respectivamente. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con agua destilada hasta pH neutro y colocado en una estufa a 60 °C por 12 h. Para eliminar el surfactante, se calcinó el material en flujo de N2 hasta alcanzar 500 °C durante 6 h y luego en flujo de aire a 500 °C. Así se obtuvieron los materiales V-MCM-41 y Ti-MCM-41. El área específica obtenida fue de 1250 m2/g para la matriz silícea pura, 1183 m2/g para el V-MCM-41 y de 866 m2/g para el Ti-MCM-41. Los DRX a bajo ángulo indicaron que los materiales presentan un buen ordenamiento estructural manteniendo los picos característicos de la matriz atribuidos a los planos (100), (110) y (200). En el DRX a alto ángulo se observa un hombro ubicado a 2θ=23.3° representativo del carácter amorfo de estos materiales. Por otro lado, no se observaron reflexiones pertenecientes a óxidos metálicos, lo que sugiere que tanto el V como el Ti se encuentran dispersos en el material, y en caso de existir dichas especies, serían clusters y/o partículas de óxido de tamaño inferior al límite de detección de DRX (5 nm). El análisis por UV-Vis RD mostró bandas de absorción a 243 nm en el Ti-MCM-41 y a 250 nm en el V-MCM-41 correspondientes a las especies metálicas aisladas y tetraédricamente coordinadas con oxígeno. A 285 nm, el material con Ti presentó una segunda banda asignada a especies de Ti con grados de coordinación superiores al tetraédrico, generadas por la hidratación de la estructura y/o la oligomerización incipiente de especies de Ti que forman nanoclusters Ti-O-Ti. Tal como ha sido reportado, el análisis por FTIR muestra una banda de absorción a 458 cm-1 que se atribuye a la vibración de estiramiento del enlace Si-O. Para el material con Ti, esta banda podría estar solapada con la generada por los enlaces Ti-O-Ti que reveló el UV-Vis RD. A 800 cm-1 y 1085 cm-1 se presentan dos señales correspondientes a la vibración de estiramiento simétrico y asimétrico del Si-O tetraédrico. La banda ubicada a 1240 cm-1 se atribuye a los enlaces Si-O-Si y a 1640 cm-1 se observa una señal asociada a la presencia de H2O. Las bandas ubicadas a 3460 cm-1 y 970 cm-1 corresponden a los grupos Si-OH. Esta última señal puede estar asociada también a la vibración de los grupos V-O-Si o Ti-O-Si generada por la incorporación de heteroátomos en la estructura, consistente con lo observado por UV-Vis RD. Por lo tanto, se deduce que esta banda corresponde a un solapamiento generado por los Si-OH y los heteroátomos. Por último, el ICP indicó que la cantidad de Ti fue de 289.19 ppm (1.43% p/p) en el Ti-MCM-41 mientras que el contenido de V fue de 21.78 ppm (0.17% p/p) en el V-MCM-41.
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    Estudio comparativo de arcillas pilareadas impregnadas con v vs cu en la oxidación del alcohol bencílico
    (2021) Sabre, Ema V.; Viola, Belén M.; Origlia, Elías; Casuscelli, Sandra Graciela
    Se sintetizaron arcillas pilareadas con policationes de Al y Ti, las cuales posteriormente fueron impregnadas con vanadio y cobre. En todos los materiales, el área específica fue superior al de la arcilla original, dando cuenta de la formación de los pilares, que permiten expandir las capas de la misma. Además, en los espectros de UV-vis-RD no se evidenció la presencia de los óxidos de V y Cu, probablemente porque la cantidad que se agregó de estos metales es apropiada para permitir que sus especies se puedan dispersar sobre el material. Todos los catalizadores preparados se estudiaron en la reacción de oxidación de alcohol bencílico en fase líquida utilizando H2O2 al 30% como oxidante y acetonitrilo como disolvente. El benzaldehído fue el principal producto obtenido. Se observó que V(0,5%)/Ti-PILC y V(0,5%)/Al-PILC mostraron mayor actividad catalítica que Cu(0,5%)/Ti-PILC y Cu(0,5%)/Al-PILC. Estos materiales mostraron un rendimiento a benzaldehído cercano al 7% con una selectividad superior al 95% en las condiciones utilizadas.
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    Oxidación catalítica de bzoh a bzh empleando v(0,5%)/ti-pilc: influencia del solvente
    (2019) Sabre, Ema V.; Viola, Belén M.; Amaya, María G.; Cánepa, Analía Laura; Casuscelli, Sandra Graciela
    Se sintetizó un catalizador a partir de una arcilla natural, la cual fue sometida a un proceso de pilareado utilizando especies policatiónicas que contienen Ti, posteriormente se modificó mediante impregnación húmeda con 0,5 % p/p de V. El material obtenido se denominó V(0,5%)/Ti-PILC y se caracterizó por DRX, TPR-H2 e isotermas de adsorción-desorción de N2. El espaciamiento basal fue de 16 Å debido a la formación de pilares que expanden las capas. El V presente podría encontrarse en forma amorfa o muy disperso sobre la superficie de Ti-PILC ya que no hay evidencia de la fase cristalina de V2O5. La influencia del solvente se estudió en la oxidación del alcohol bencílico (BzOH), utilizando H2O2 como oxidante. Así, con el acetonitrilo (AcN) se alcanzó el mayor valor de rendimiento a benzaldehído (BzH), con una selectividad cercana al 95 %. La menor actividad catalítica presentada por los solventes próticos puede atribuirse a su interacción con la superficie del catalizador, bloqueando parte de la superficie activa para la adsorción del reactivo. Asimismo, se estudió la reutilización del catalizador empleando AcN, dando cuenta que puede recuperarse y reutilizarse durante al menos tres ciclos sin pérdida en su actividad y electividad.
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    Oxidación de trans-2-hexen-1-ol : efecto del oxidante
    (2020) Viola, Belén M.; Sabre, Ema V.; Cánepa, Analía Laura; Casuscelli, Sandra Graciela
    Los aceites esenciales son compuestos orgánicos volátiles que se encuentran en la naturaleza. Entre ellos, el trans-2-hexen-1-ol, que pertenece al grupo de C6 que se generan en todos los tejidos verdes de las plantas ante situaciones de daño o estrés. Mediante su oxidación se pueden obtener intermediarios estratégicos para la industria química, agroquímica, de fragancias y farmacéutica. Las arcillas minerales son materiales cristalinos formados por silicatos estratificados. Particularmente, la montmorillonita presenta un arreglo formado por una capa octaédrica entre dos capas tetraédricas. Los cationes que se encuentran en su intercapa pueden ser intercambiados por policationes voluminosos que, mediante un tratamiento térmico, se transforman en pilares rígidos dando lugar a sólidos porosos conocidos como arcillas pilareadas (PILCs). Con elevada área específica, porosidad, propiedades ácidas y estabilidad térmica ofrecen un amplio campo de aplicación para procesos catalíticos. A su vez, cuando son modificadas con vanadio, son activas en diferentes reacciones como las oxidaciones y epoxidaciones de alcoholes alílicos. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la reacción de oxidación del alcohol (E)-2-hexen-1-ol en fase líquida utilizando peróxido de hidrógeno (H2O2), hidroperóxido de terc-butilo (TBHP) e hidroperóxido de cumeno (HPC) como oxidantes empleando arcillas pilareadas con Ti e impregnadas con V como catalizador.
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    Oxidación de trans-2-hexen-1-ol empleando arcillas pilareadas
    (2019) Viola, Belén M.; Sabre, Ema V.; Cánepa, Analía Laura; Casuscelli, Sandra Graciela
    Se modificaron químicamente arcillas naturales con el fin de evaluarlas en la reacción de oxidación del alcohol trans-2-hexen-1-ol con peróxido de hidrógeno en fase líquida. Por medio de un proceso de pilareado con titanio se obtuvo un sólido al cual se le agregó posteriormente vanadio mediante impregnación húmeda. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por DRX e isotermas de adsorción-desorción de N2. La reacción de oxidación fue llevada a cabo a 70 °C en un reactor batch. Los resultados mostraron que al modificar la arcilla con vanadio (V/Ti-PILC) la selectividad al 2,3-epoxihexanol se incrementó. Al variar la relación sustrato/oxidante empleando este material, se observó que con una relación molar alcohol/oxidante = 1:1 la selectividad al epóxido disminuyó favoreciéndose la formación del 2-hexenal.
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    Oxidación de trans-2-hexen-1-ol empleando arcillas pilareadas y múltiples oxidantes
    (2021) Viola, Belén M.; Sabre, Ema V.; Cánepa, Analía Laura; Casuscelli, Sandra Graciela
    En este trabajo se exponen los resultados de la reacción de oxidación del alcohol trans-2-hexen-1-ol utilizando peróxido de hidrógeno como oxidante, acetonitrilo como solvente y arcillas pilareadas como catalizadores. Los materiales catalíticos se sintetizaron a partir de arcillas minerales naturales y fueron caracterizados mediante DRX, UV-Vis RD e isotermas de adsorción de N2. Los análisis realizados mostraron evidencia de la formación de pilares de titanio en el soporte utilizado. Además, no hubo indicios de la presencia de óxidos de vanadio en el material V/Ti-PILC, por lo que el metal impregnado se encontró de manera dispersa en la estructura. La evaluación de los materiales se realizó a 70 °C, en fase líquida y en un período de 5 h, y los resultados demostraron que el V/Ti-PILC presentó la mejor performance catalítica alcanzando una conversión de alcohol de 28,73% aplicando una relación molar de sustrato/oxidante igual a 1/1.