Óxidos de vanadio y titanio soportados sobre CMK-3 como un nuevo catalizador para la desulfuración oxidativa de DBT.

Abstract

En el presente trabajo se estudiaron catalizadores de vanadio soportados sobre el carbón mesoporosos CMK 3 con diferentes contenidos de Vanadio (1-7 % p/p) en la desulfurización oxidativa de dibenzotiofeno (DBT) como modelo de compuestos sulfurados. La actividad catalítica se comparó con catalizadores de Titanio soportados en CMK-3. Las propiedades estructurales y texturales de los catalizadores se analizaron mediante estudios de adsorción de N2, XRD, UV-Vis-DRS y TEM. Tanto la dispersión como la actividad catalítica dependen fuertemente del contenido de vanadio. La muestra que contiene el 7% p/p de Vanadio es el catalizador con mejor actividad catalítica para la reacción de ODS de DBT utilizando peróxido de hidrógeno ((H2O2) como oxidante y acetonitrilo como solvente. El 100% de la eliminación de DBT se alcanzó a corto plazo en condiciones suaves. El carbon mesoporoso CMK-3 con una alta área superficial y gran volumen de poros promueve el anclaje del metal en la red de carbono, lo que permite alcanzar una alta distribución de sitios activos y nanoclusters más estables. La reutilización del catalizador indica que V-CMK-3 es un catalizador potencial para los ODS de dibenzotiofeno.

Vanadium supported-CMK-3 catalysts with vanadium loading of 1-7wt% were studied in the oxidative desulfurization (ODS) of dibenzothiophene as a model sulfur compound. The activity was compared with titanium supported-CMK-3. Structural and textural characterization of the catalysts was performed by means of N2 adsorption, XRD, UV–Vis–DRS and TEM. The dispersion and the nature of the vanadium species depend on the V loading, so does the catalyst activity. Vanadium supported-CMK-3 with 7wt.% of vanadium loading was the most active catalyst for ODS of DBT using hydrogen peroxide (H2O2) as oxidant and acetonitrile as solvent. 100% of DBT elimination was attained at short time in mild conditions. Carbon ordered mesoporous CMK-3 with high surface area and high pore volume promotes a very good anchorage of metal in the carbons framework reaching high active sites distribution and more stable nanoclusters. The reusability of the catalyst indicates that V-CMK-3 is a potential catalyst for the ODS of dibenzothiophene.