Arcillas modificadas con ácido para la obtención catalítica de 5-hidroximetilfurfural a partir de glucosa
Autores: Sánchez, Vladimir; González, María Dolores; Salagre, Pilar; Cesteros, Yolanda
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Arcillas modificadas con ácido para la obtención catalítica de 5-hidroximetilfurfural a partir de glucosa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Hidroximetilfurfural
Molécula plataforma
Catalizadores
Selectividad
Sitios ácidos de Brønsted
Sitios ácidos de Lewis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
5-hidroximetilfurfural (5-HMF) es una molécula plataforma importante para la síntesis de productos de alto valor añadido. Varios materiales de arcilla sintetizados, como la hectorita mesoporosa y la fluorohectorita, además de la montmorillonita comercial K-10, han sido modificados ácidamente por diferentes metodologías para ser aplicados como catalizadores para la obtención de 5-HMF a partir de glucosa. Se han estudiado los efectos de la acidez de Brønsted y/o Lewis, la temperatura y el tiempo de reacción, y la relación catalizador/glucosa en la conversión, pero especialmente en la selectividad hacia 5-HMF. Al comparar las arcillas sintetizadas, la mejor selectividad hacia 5-HMF (36%) se obtuvo a 140 grados C durante 4 h con H-fluorohectorita debido a la presencia de sitios ácidos de Brønsted fuertes, aunque su conversión fue la más baja (33%) debido a su baja cantidad de sitios ácidos de Lewis. Se llevaron a cabo diferentes estrategias, como mezclas físicas de montmorillonita K10, que contiene altas cantidades de centros ácidos de Lewis, con Amberlyst-15, que tiene altas cantidades de sitios ácidos de Brønsted, o la incorporación de compuestos de renio. La mejor selectividad hacia 5-HMF (62%) se logró con una mezcla de 44% en peso de Amberlyst-15 y 56% en peso de montmorillonita K10 para una conversión del 56% a 140 grados C durante 4 h. Esta proporción optimizó la cantidad de sitios ácidos de Brønsted y Lewis en el catalizador bajo estas condiciones de reacción.
Descripción
5-hidroximetilfurfural (5-HMF) es una molécula plataforma importante para la síntesis de productos de alto valor añadido. Varios materiales de arcilla sintetizados, como la hectorita mesoporosa y la fluorohectorita, además de la montmorillonita comercial K-10, han sido modificados ácidamente por diferentes metodologías para ser aplicados como catalizadores para la obtención de 5-HMF a partir de glucosa. Se han estudiado los efectos de la acidez de Brønsted y/o Lewis, la temperatura y el tiempo de reacción, y la relación catalizador/glucosa en la conversión, pero especialmente en la selectividad hacia 5-HMF. Al comparar las arcillas sintetizadas, la mejor selectividad hacia 5-HMF (36%) se obtuvo a 140 grados C durante 4 h con H-fluorohectorita debido a la presencia de sitios ácidos de Brønsted fuertes, aunque su conversión fue la más baja (33%) debido a su baja cantidad de sitios ácidos de Lewis. Se llevaron a cabo diferentes estrategias, como mezclas físicas de montmorillonita K10, que contiene altas cantidades de centros ácidos de Lewis, con Amberlyst-15, que tiene altas cantidades de sitios ácidos de Brønsted, o la incorporación de compuestos de renio. La mejor selectividad hacia 5-HMF (62%) se logró con una mezcla de 44% en peso de Amberlyst-15 y 56% en peso de montmorillonita K10 para una conversión del 56% a 140 grados C durante 4 h. Esta proporción optimizó la cantidad de sitios ácidos de Brønsted y Lewis en el catalizador bajo estas condiciones de reacción.