Producción de fenoles sustituidos dirigidos mediante hidrogenólisis estratégica de lignina de caña de azúcar
Autores: de Albuquerque Fragoso, Danielle Munick; Goulart, Henrique Fonseca; Santana, Antonio Euzebio Goulart; Jackson, Samuel David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Producción de fenoles sustituidos dirigidos mediante hidrogenólisis estratégica de lignina de caña de azúcar
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía biomasa
Palabras clave
Lignina derivada de residuos
Despolimerización
Catalizadores
Mezcla de acetona/agua
Moléculas objetivo
Rendimiento del producto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 52
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se mostró que una lignina derivada de residuos con abundantes enlaces no condensados, utilizando disolventes accesibles (mezcla de acetona/agua) y catalizadores de bajo costo, logró una despolimerización exitosa para la producción de moléculas objetivo 4-etilfenol, 4-propil-2,6-dimetoxifenol y 4-propil-2-metoxifenol. Las muestras de lignina se obtuvieron de residuos de bagazo de caña de azúcar mediante un proceso organosolv. Se utilizaron cuatro catalizadores a base de alúmina (Pt/AlO, Rh/AlO, Ni/AlO y Fe/AlO) para despolimerizar la lignina de caña de azúcar (SCL) en una mezcla de acetona/agua 50/50 a 573 K y 20 barg de hidrógeno. Este proceso estratégico de despolimerización-hidrogenólisis resultó en la reducción del peso molecular de la SCL a la mitad, mientras que la polidispersidad también disminuyó. Los catalizadores mejoraron significativamente el rendimiento del producto en comparación con la termólisis. Metales específicos dirigieron la distribución y el rendimiento del producto; Rh/AlO dio el mayor rendimiento general (13%), pero Ni/AlO mostró la mayor selectividad hacia un producto dado (~32% para 4-etilfenol). Se propusieron rutas mecánicas ya sea a partir de fragmentos de lignina o del polímero principal. Los catalizadores mostraron evidencia de acumulación de carbono que era específica de la lignina en lugar del catalizador. Estos resultados mostraron que el control sobre la selectividad podría lograrse mediante una combinación apropiada de catalizador, lignina y mezcla de disolventes.
Descripción
En este trabajo, se mostró que una lignina derivada de residuos con abundantes enlaces no condensados, utilizando disolventes accesibles (mezcla de acetona/agua) y catalizadores de bajo costo, logró una despolimerización exitosa para la producción de moléculas objetivo 4-etilfenol, 4-propil-2,6-dimetoxifenol y 4-propil-2-metoxifenol. Las muestras de lignina se obtuvieron de residuos de bagazo de caña de azúcar mediante un proceso organosolv. Se utilizaron cuatro catalizadores a base de alúmina (Pt/AlO, Rh/AlO, Ni/AlO y Fe/AlO) para despolimerizar la lignina de caña de azúcar (SCL) en una mezcla de acetona/agua 50/50 a 573 K y 20 barg de hidrógeno. Este proceso estratégico de despolimerización-hidrogenólisis resultó en la reducción del peso molecular de la SCL a la mitad, mientras que la polidispersidad también disminuyó. Los catalizadores mejoraron significativamente el rendimiento del producto en comparación con la termólisis. Metales específicos dirigieron la distribución y el rendimiento del producto; Rh/AlO dio el mayor rendimiento general (13%), pero Ni/AlO mostró la mayor selectividad hacia un producto dado (~32% para 4-etilfenol). Se propusieron rutas mecánicas ya sea a partir de fragmentos de lignina o del polímero principal. Los catalizadores mostraron evidencia de acumulación de carbono que era específica de la lignina en lugar del catalizador. Estos resultados mostraron que el control sobre la selectividad podría lograrse mediante una combinación apropiada de catalizador, lignina y mezcla de disolventes.