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Óxidos Mixtos Ni-Mg/Al Preparados a partir de Hidróxidos Duales Capas como Catalizadores para la Conversión de Furfural a Alcohol Tetrahidrofurfurílico

Autores: Aldureid, Abdulaziz; Montané, Daniel; Llorca, Jordi; Medina, Francesc

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Óxidos Mixtos Ni-Mg/Al Preparados a partir de Hidróxidos Duales Capas como Catalizadores para la Conversión de Furfural a Alcohol Tetrahidrofurfurílico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Química

Palabras clave

Catalizadores
Alcohol tetrahidrofurfurílico
Furfural
Hidrogenación
Acetales
Níquel

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se probaron catalizadores de óxido mixto Ni-Mg/Al (NiA, NiMgAl y NiMgAl) obtenidos de hidróxidos dobles en capas (LDHs) en la producción en un solo paso de alcohol tetrahidrofurfurílico (TFA) a partir de furfural (FF). Tras la calcinación a 400 grados C y la reducción a 500 grados C, los LDHs dieron catalizadores que contenían pequeños cristalitos de níquel (99.5%) que se lograron en todos los catalizadores después de 4 horas a 190 grados C y 5.0 MPa de H utilizando 5% en peso de FF en etanol y una relación de masa de furfural a catalizador de 7.44 g/g. El TFA se generó a partir de la hidrogenación secuencial de FF a alcohol furfurílico (FA) y luego a TFA. Las rutas de reacción competitivas involucraron la descarbonilación de FF a furan (FUR) seguida de hidrogenación a tetrahidrofuran (THF) o hidrogenólisis a n-butano (BU) y la hidrogenación del grupo carbonilo en FF para formar 2-furano metílico (mFUR) y su hidrogenación a 2-tetrahidrofuran metílico (mTHF). Una tercera ruta competitiva consistió en la adición nucleofílica de FF con etanol y con FA para formar acetales (como 2-(dietoximetil)furan, FDA), que luego se convirtieron en éter difurfurílico (DFE) y éter etílico de tetrahidrofurfurilo (TFEE) como productos finales. La presión de hidrógeno favoreció la producción de TFA y disminuyó la formación de acetales, mientras que la temperatura redujo la capacidad del catalizador para hidrogenar el anillo de furan, reduciendo así el TFA e incrementando el FA y el FUR. Se logró un rendimiento del 80% de TFA con los catalizadores NiMgAl después de 6 horas a 190 grados C y 50 bar de H, pero una variedad de coproductos estaban presentes en baja concentración. La prueba de los catalizadores en condiciones de hidrogenación en fase gaseosa a presión atmosférica reveló un rendimiento inferior, con FA como el producto principal.

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