Estudio transitorio mediante operando-drifts de la oxidación parcial de metanol en catalizadores de V2O5/TiO2.
| dc.contributor.advisor | Karelovic Burotto, Alejandro Iván | es |
| dc.contributor.advisor | Fuentes Soto, Bastián Alexis | es |
| dc.contributor.author | Benítez Espinoza, Matías Nicolás | es |
| dc.date.accessioned | 2026-04-20T16:46:40Z | |
| dc.date.available | 2026-04-20T16:46:40Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Químico/a. | es |
| dc.description.abstract | El formiato de metilo es un compuesto de amplio uso industrial, cuya producción convencional se realiza mediante catálisis homogénea en fase líquida. Este método presenta inconvenientes como la aglomeración y el arrastre del catalizador, lo que motiva la búsqueda de alternativas en fase gaseosa como la oxidación parcial del metanol en catalizadores de vanadio soportado en óxido de titanio. La reacción para la producción de formiato de metilo en catalizadores de vanadio soportado en óxido de titanio ha sido estudiada ampliamente. En este proceso también se produce formaldehído y dimetoximetano, siendo estos compuestos importantes para la industria de resinas. La principal incógnita de esta reacción ha sido qué mecanismo es el que ocurre para la formación de productos y cuáles son los sitios activos involucrados. Para dilucidar los mecanismos que ocurren en la reacción, se sintetizaron tres catalizadores a distintas cargas de vanadio. Los análisis de caracterización revelaron diferencias estructurales, mientras que las pruebas cinéticas confirmaron variaciones en el rendimiento hacia los distintos productos. Finalmente, se estudió la producción de formiato de metilo y dimetoximetano parcialmente deuterados con experimentos transitorios mediante la técnica Operando-DRIFTS, donde se realizaron variaciones en la alimentación, alternando entre metanol hidrogenado y deuterado. En conjunto, se estudió la superficie de los catalizadores y la reactividad de los intermediarios superficiales, con estos resultados se concluyó que las vías factibles para la producción de formiato de metilo son; la vía a través de la esterificación de los grupos formiato y la vía mediante la oxidación del hermiformal. Por su parte, la vía mediante la reacción de Tishchenko se descarta. Además, se relacionaron las vías de formación con los sitios activos, donde la vía mediante la esterificación de grupos formiatos se produce en oxígenos interfaciales mientras que, la oxidación del hemiformal ocurre en los oxígenos reticulares del vanadio. | es |
| dc.description.abstract | Methyl formate is a compound widely used in industry, conventionally produced by homogeneous catalysis in the liquid phase. This method has drawbacks such as agglomeration and catalyst carryover, which has led to the search for alternatives in the gas phase, such as the partial oxidation of methanol on vanadium catalysts supported on titanium oxide. The reaction to produce methyl formate on titanium oxide-supported vanadium catalysts has been extensively studied. This process also produces formaldehyde and dimethoxymethane, which are important compounds for the resin industry. The main unknown in this reaction has been the mechanism involved in the formation of products and the active sites involved. To elucidate the mechanisms involved in the reaction, three catalysts with different vanadium loadings were synthesized. Characterization analyses revealed structural differences, while kinetic tests confirmed variations in the yield of the different products. Finally, the production of partially deuterated methyl formate and dimethoxymethane was studied with transient experiments using the Operando-DRIFTS technique, where variations in the feed were made, alternating between hydrogenated and deuterated methanol. Overall, the surface of the catalysts and the reactivity of the surface intermediates were studied, and these results led to the conclusion that the feasible pathways to produce methyl formate are the pathway through the esterification of formate groups and the pathway through the oxidation of hemiformal. On the other hand, the pathway through the Tishchenko reaction is ruled out. In addition, the formation pathways were related to the active sites, where the pathway through the esterification of formate groups occurs at interfacial oxygens, while the oxidation of hemiformal occurs at lattice oxygens of the vanadium. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Química | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/13935 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Metanol | es |
| dc.subject | Catalizadores | es |
| dc.subject | Oxidación | es |
| dc.subject | Vanadio | es |
| dc.subject.ods | INDUSTRIA, innovación, infraestructura | es |
| dc.title | Estudio transitorio mediante operando-drifts de la oxidación parcial de metanol en catalizadores de V2O5/TiO2. | es |
| dc.type | Thesis | en |