Desarrollo de zeolitas Sn-ZSM-11 para la síntesis de lactatos de alquilo

Abstract

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.

In the present work are exposed different alternatives of incorporation of Sn in zeolite ZSM-11 (structure MEL): wet impregnation, alkaline treatment and hydrothermal synthesis with tin as heteroatom; as well as different metallic cation content (~ 2-10% w / w). The ZSM-11 structure was confirmed by XRD for all samples, while in the impregnated materials the crystallinity decreased as the amount of metal incorporated in the catalyst increased. The TPR study indicated the reduction of the surface species neighboring the Sn-O bonds and the reduction of Sn+4 to Sn+2. By the BET method the surface area was analyzed and it was found that it decreases with the increase of the Sn content incorporated by wet impregnation and by hydrothermal synthesis. By means of FTIR with pyridine adsorption, the quantity, strength and ratio of acidic sites were determined. The previously synthesized and characterized materials materials exhibited a good catalytic performance in the conversion of dihydroxyacetone (DHA) to short chain alkyl lactates, the latter representing promising green solvents.