Diseño, síntesis y caracterización de novedosos catalizadores heterogéneos sólidos a partir de materiales renovables

Abstract

Se sintetizaron exitosamente sólidos silíceos mesoporosos a través de metodologías innovadoras y sostenibles empleando precursores renovables y rutas de síntesis más amigables para el medio ambiente (método solgel). Los materiales de partida se obtuvieron mediante síntesis hidrotérmica, utilizando una fuente de silicio extraída de la cáscara de arroz y monoestearato de glicerilo como agente porógeno. Estos materiales nanoestructurados se prepararon con diferentes contenidos de Al mediante síntesis por incorporación directa (Si/Al= 10, 30, 60 y 100) y se caracterizaron por adsorción de N2 , SEM-EDS, TEM, RMN, IR-TF y adsorción de piridina acoplada a espectroscopia IRTF. Así, la mayor incorporación de aluminio en la estructura del material se logró a partir de una relación molar inicial de Si/Al= 10, tratamiento hidrotérmico de tres días y una hora de calcinación a 550 °C. Esta característica condujo a una elevada acidez en los sólidos diseñados, la cual los convierte en atractivos catalizadores para ser aplicados en reacciones industriales de interés impulsadas por sitios ácidos.Mesoporous siliceous solids have been successfully synthesized from innovative and sustainable methodologies, employing renewable precursors and more environmentally friendly synthesis routes (sol-gel method). The starting materials were obtained by hydrothermal synthesis, using a silicon source extracted from rice husk and glyceryl monostearate as a porogen. These nanostructured materials were prepared with different Al contents by direct incorporation synthesis (Si/Al= 10, 30, 60 and 100) and were characterized by N2 adsorption, SEM-EDS, TEM, NMR, IRTF and pyridine adsorption coupled to IR-FT spectroscopy. Thus, the highest incorporation of aluminum in the material structure was achieved from an initial molar ratio of Si/Al= 10, hydrothermal treatment for three days and one hour of calcination at 550 °C. This feature led to a high acidity in the designed solids, which makes them attractive catalysts to be applied in industrial reactions of interest driven by acid sites.