Una breve revisión de los catalizadores a base de cobre para la hidrogenación selectiva en fase líquida de furfural a alcohol furfurílico
Autores: Lin, Tiantian; Gao, Yongzhen; Li, Chao; Zhang, Meng; Liu, Zhongyi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una breve revisión de los catalizadores a base de cobre para la hidrogenación selectiva en fase líquida de furfural a alcohol furfurílico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Combustibles fósiles
Recursos derivados de biomasa
Furfural
Alcohol furfurílico
Catalizadores a base de Cr
Catalizadores de metales no nobles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Con la rápida industrialización, la excesiva dependencia de los combustibles fósiles ha resultado en crisis energéticas y contaminación ambiental, impulsando la búsqueda de alternativas sostenibles. Los recursos derivados de la biomasa han surgido como candidatos prometedores para reemplazar las materias primas basadas en fósiles. Entre estos, el furfural (FF) sirve como una molécula clave que puede ser hidrogenada catalíticamente a varios productos químicos de alto valor, siendo el alcohol furfurílico (FA) uno de los productos más valiosos. Actualmente, los catalizadores a base de Cr siguen siendo predominantes para la hidrogenación selectiva de FF a FA. Sin embargo, la severa toxicidad ambiental del Cr requiere un desarrollo urgente de sistemas catalíticos alternativos sin Cr. Este estudio revisa sistemáticamente los avances recientes en la hidrogenación de FF a FA, proporcionando una discusión en profundidad de los mecanismos de reacción, incluyendo configuraciones de adsorción, efectos de solventes y reacciones secundarias, así como un análisis exhaustivo de las relaciones estructura-actividad, que involucran metal activo, soporte, promotor y métodos de preparación. Además, evaluamos la aplicación de técnicas de caracterización avanzadas para monitorear los procesos de reacción. Finalmente, proponemos las direcciones futuras de investigación: (1) diseñar catalizadores de metales no nobles eficientes y estables y (2) elucidar los mecanismos de reacción a través de la caracterización in situ combinada y cálculos teóricos. Estos esfuerzos facilitarían la comprensión académica y la implementación industrial del proceso de conversión de FF a FA.
Descripción
Con la rápida industrialización, la excesiva dependencia de los combustibles fósiles ha resultado en crisis energéticas y contaminación ambiental, impulsando la búsqueda de alternativas sostenibles. Los recursos derivados de la biomasa han surgido como candidatos prometedores para reemplazar las materias primas basadas en fósiles. Entre estos, el furfural (FF) sirve como una molécula clave que puede ser hidrogenada catalíticamente a varios productos químicos de alto valor, siendo el alcohol furfurílico (FA) uno de los productos más valiosos. Actualmente, los catalizadores a base de Cr siguen siendo predominantes para la hidrogenación selectiva de FF a FA. Sin embargo, la severa toxicidad ambiental del Cr requiere un desarrollo urgente de sistemas catalíticos alternativos sin Cr. Este estudio revisa sistemáticamente los avances recientes en la hidrogenación de FF a FA, proporcionando una discusión en profundidad de los mecanismos de reacción, incluyendo configuraciones de adsorción, efectos de solventes y reacciones secundarias, así como un análisis exhaustivo de las relaciones estructura-actividad, que involucran metal activo, soporte, promotor y métodos de preparación. Además, evaluamos la aplicación de técnicas de caracterización avanzadas para monitorear los procesos de reacción. Finalmente, proponemos las direcciones futuras de investigación: (1) diseñar catalizadores de metales no nobles eficientes y estables y (2) elucidar los mecanismos de reacción a través de la caracterización in situ combinada y cálculos teóricos. Estos esfuerzos facilitarían la comprensión académica y la implementación industrial del proceso de conversión de FF a FA.