Browsing by Author "Galdames Oliva, Gabriel Alexander"
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Item Catalizadores de molibdeno sobre óxido de titanio para la oxidación selectiva de metanol.(Universidad de Concepción, 2023) Fuentes Soto, Bastián Alexis; Karelovic Burotto, Alejandro Iván; Galdames Oliva, Gabriel AlexanderLa búsqueda de vías sustentables y de optimización de procesos para formar formiato de metilo (MF, HCOOCH3) conllevó a estudiar la oxidación selectiva o parcial de metanol, la cual se utiliza para la síntesis de formaldehído (FA, HCHO), destacando sus altas velocidades de formación y la utilización de reactantes que están insertos en la economía circular del hidrógeno verde. Al profundizar en esta reacción, se encontró un proceso muy sensible a las características fisicoquímicas del catalizador utilizado y a las condiciones de operación. Es por eso, que en este trabajo se estudió el efecto del aumento de carga de óxido de molibdeno (VI) soportado en TiO2 (MoO3/TiO2), estos fueron preparados por impregnación húmeda y utilizando ácido oxálico. Los materiales se caracterizaron mediante difracción de rayos X, fisisorción de N2 y Reducción a Temperatura Programada (TPR – H2). Se evaluó la cinética mediante experimentos de barrido de temperatura entre 100 y 300°C, y experimentos variando el tiempo de residencia en el lecho entre 30 a 120 𝑔𝑐𝑎𝑡∙ℎ𝑚3𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙⁄. La caracterización permitió identificar una fase cristalina de MoO3 soportado en catalizadores de carga superior de 8 átomos Mo/nm2, lo que repercute en la cinética demostrando una notable variación en la selectividad y el rendimiento de MF. Éste pasaba de tener una selectividad y rendimiento del 70.33% y 13.87% respectivamente en un catalizador con MoO3 altamente disperso, a un 21.45 y 7.42% en un catalizador en que MoO3 no está disperso en el soporte. Cuando la fase cristalina no está en el catalizador implica que el metal activo se encuentra disperso en el soporte, este hecho permite considerar nuevas rutas de formación de MF como la reacción de Tishchenko dada la interacción con el soporte. Al comparar con otros estudios, se observa que los catalizadores cristalizados siguen la tendencia de otros trabajos donde se estudió esta reacción con el mismo catalizador, mientras que en catalizadores dispersos, el comportamiento observado es similar a catalizadores metálicos sin oxidar, e inclusive metales nobles como Pd. Además, a través de las pruebas de tiempo de residencia, se identificó el hemiformal como el posible intermediario de la reacción en la formación de dimetoximetano (DMM, CH3OCH2OCH3) y MF. Igualmente se observó cómo la velocidad de formación de productos ácidos (DMM) es más alta que la formación de productos redox (FA y MF) cuando el tiempo de residencia es menor. En vista de la identificación parcial de intermediarios como hemiformal, carbonilo y formiato, se propone un mecanismo de reacción para estos catalizadores que podrá ser confirmado con futuras pruebas cinéticas con espectroscopia como Operando-FTIR.Item Catalizadores de vanadio sobre sílice-alúminas para la oxidación selectiva de metanol.(Universidad de Concepción, 2023) Rojas Rubio, Javiera Paz; Karelovic Burotto, Alejandro Iván; Galdames Oliva, Gabriel AlexanderEl contexto ambiental actual llevó a buscar nuevas vías para la oxidación parcial de metanol, proceso prometedor para la industria al poder obtener este reactivo de fuentes renovables. Este depende de las propiedades fisicoquímicas del catalizador y condiciones de operación. Para estudiar el efecto de la acidez sobre la actividad y selectividad de esta reacción, se utilizaron catalizadores de V2O5/SiO2-Al2O3 con contenido variable de alúmina para llevar a cabo pruebas cinéticas en un reactor de lecho fijo. Las sílice-alúminas fueron sintetizadas por metodología sol-gel para controlar la razón Si/Al y se incorporó el óxido de vanadio mediante impregnación húmeda con un contenido fijo de 0.7 [𝑎𝑡.𝑉/𝑚2]. Los materiales fueron caracterizados usando adsorción y desorción de N2, reducción a temperatura programada (TPR) y difracción de rayos X (XRD) para evaluar su estructura y propiedades redox. Las sílice-alúminas mostraron áreas superficiales entre 370 y 450 [m²/g] y fueron clasificadas como mesoporosas. Mediante análisis TPR y XRD se afirmó la formación de una cobertura tipo monocapa de óxido de vanadio sobre el soporte. Se realizaron pruebas cinéticas de barrido de temperaturas (100 a 250°C) y de tiempo de residencia (2 a 10 [𝑔𝑐𝑎𝑡∙𝑚𝑖𝑛/𝐿]). La alúmina mostró promover la actividad de la reacción e influenciar la selectividad. El catalizador con menos alúmina presentó una mayor selectividad hacia dimetoximetano a bajas temperaturas y un mayor rendimiento de formiato de metilo entre los demás catalizadores con un 2.17% a 225°C, predominando el efecto de una acidez tipo Brønsted. El catalizador con más alúmina en cambio exhibió un comportamiento más redox con una tendencia a formaldehído, con un 97% de selectividad y 47% de rendimiento a los 250°C. A través de las pruebas de tiempo de residencia se corroboró la vía del hemiformal como intermediario; al principio de la reacción se observó una mayor producción de DMM catalizada por sitios ácidos Brønsted, mientras que a mayores tiempos de residencia los sitios redox mostraron mayor actividad, favoreciendo la formación de MF sobre DMM. Se evidenció cómo la alúmina, cuando está en conjunto con el sílice, contribuye a la formación de sitios ácidos Brønsted, y al aumentar su contenido este tipo de sitio disminuye, priorizando las reacciones catalizadas a través de los sitios redox del vanadio. Además, se determinó el hemiformal como intermediario en la formación de MF y DMM.Item Influencia de las propiedades ácidas y redox en el mecanismo de la oxidación selectiva de metanol a formiato de metilo.(Universidad de Concepción, 2025) Galdames Oliva, Gabriel Alexander; Karelovic Burotto, Alejandro Iván; Jiménez Concepción, Romel Mario