Efecto del método de preparación y contenido de Ni en catalizadores de hidrogenación de ésteres alfa insaturados

Abstract

En esta investigación se estudió el efecto del método de preparación y del contenido de Ni y Ce en la actividad de catalizadores para reacciones de hidrogenación. Para ello, se prepararon dos series de catalizadores a través de métodos diferentes: 1) Reducción de óxidos mixtos de estructura tipo perovskita (ABO3) sustituidos con Ce y Al (10% y 18% en masa, respectivamente), obtenidos por el método de autocombustión, y 2) Impregnación húmeda de sal precursora de Ni sobre soporte de γ-Al2O3 modificado con CeO2 (0, 5, 10 y 15% en masa). Los sólidos obtenidos fueron caracterizados a través de adsorción de N2 a 77K, Espectroscopia de Absorción Atómica (AAS), Difracción de Rayos X (DRX), Reducción Térmica Programada (TPR) y Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM). La actividad catalítica se evaluó en la reacción de hidrogenación de estireno y dimetilitaconato (DMI) en un reactor semi-Batch en relación nominal sustrato/metal 125:1 y exceso de H2, utilizando como disolvente hexano. Los productos se analizaron por cromatografía de gases (GC). La caracterización mostró que la sustitución por Ce promueve la destrucción completa de la estructura perovskita a partir de la reducción del Ni3+ a menor temperatura y el aumento de la heterogeneidad de la distribución de las especies en la Serie1. En cambio, el Ce favorece la reducción y dispersión metálica del Ni a partir de NiO al disminuir su interacción con el soporte de γ-Al2O3 y el tamaño de las partículas de Ni de forma homogénea en la Serie 2. El estudio de la actividad en la hidrogenación de estireno mostró que la sustitución con Ce y Al disminuye la actividad catalítica, observándose actividades similares a distintos % de Ni expuesto en la Serie1. En cambio, se observó el significativo efecto positivo del contenido de Ce sobre la actividad catalítica en la Serie 2. En la reacción de hidrogenación del DMI la sustitución con Ce disminuye la actividad en la Serie 1, presentando actividades similares a distintos a distintos % de Ni expuesto. En la Serie 2, la mayor actividad se obtuvo en el catalizador que no fue modificado con Ce. Un bajo porcentaje de Ce impregnado produce una disminución de la actividad, activando la reacción y aumentando su velocidad sobre el 5% en masa