Obtención de catalizadores tipo egg-shell: cobalto soportado en dos materiales composites

Abstract

El presente trabajo muestra la obtención de catalizadores de tipo egg-shell, los cuales fueron obtenidos a partir de: i) la preparación de dos materiales compuestos (composites) pelletizados, por la mezcla de monómeros diferentes como el Bisfenol A glicerolato dimetacrilato (BGMA) y trietilenglicol dimetacrilato (TEG), resultando la fase BT; por otro lado, se mezcló Dimetacrilato de uretano- mezcla de isómeros (UDMA) con el TEG, resultando la fase UT. Ambas fases preparadas, fueron mezcladas con alúmina obteniéndose los soportes BTAl y UTAl respectivamente. ii) Se empleó el método de impregnación húmeda para depositar cobalto en la superficie de los soportes. Estos catalizadores fueron caracterizados por medio de ICP para evaluar el contenido de metal, fisisorción de nitrógeno para estudiar el área superficial- volumen de poros, microscopía óptica para verificar la formación de los egg-shell, XPS para identificar estados de oxidación del cobalto y finalmente a través de un análisis de resistencia mecánica por tratarse de materiales altamente resistentes a la compresión. El comportamiento catalítico se evaluó en la oxidación de alcohol bencílico, encontrando grandes diferencias de actividad, dependiendo del tipo de soporte empleado y la cantidad de alúmina presente en la superficie del catalizador. La selectividad hacía la obtención del benzaldehído fue mayor al 99% en todos los casos.

This paper shows the results of obtaining type egg- shell catalysts, which were obtained from: i ) the preparation of two composite materials (composites) peletized, mixing different monomers such as bisphenol A dimethacrylate glycerolate (BGMA) and triethyleneglycol (TEG), resulting the BT phase; on the other hand, were mixed urethane dimethacrylate - mixture of isomers (UDMA ) in TEG, resulting the UT phase. Both phases were mixed with alumina obtaining UTAL and BTAL supports. ii) The method of wet impregnation was used for depositing cobalt on the surface of the composites. These catalysts were characterized by ICP to evaluate the content of metal, nitrogen physisorption for studying the surface area - pore volume, optical microscopy to verify the formation of the egg- shell , XPS for identifying cobalt oxidation state, and finally through an analysis of mechanical strength. Catalytic performance was evaluated in the oxidation of benzyl alcohol, finding great differences in activity depending on the type of support used and the amount of alumina present in the catalyst surface. The selectivity towards the production of benzaldehyde was greater than 99% in all cases.