Aprovechamiento de alcohol fusel en la obtención de productos de valor agregado utilizando perovskitas como catalizadores
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Date
2024
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
At present, the quest for renewable carbon sources to generate energy and high-value products has seen a significant rise, particularly those enabling the extraction of chemical components traditionally derived from fossil fuels. Industrial processing of sugarcane yields various renewable materials, including fusel alcohol, offering the potential for conversion into valuable compounds. The catalytic conversion of fusel alcohol (mixture of different alcohols with C3 to C5) using the Guerbet reaction has not yet been widely explored, however, some of its components have already been used as starting material for this reaction using different catalysts. Thus, this work was aimed at the conversion of fusel alcohol by the Guerbet reaction using perovskite-type oxides of La (III) as cation A and Zn (II) or Ni (II) as cation B. The oxides were obtained by the calcination of their precursors synthesized by the coprecipitation method and were well characterized by infrared spectroscopy (IR), X-ray diffraction (DRX), and thermogravimetric analysis (TGA). The TGA curves showed the complete decomposition of the precursors at 900 °C in 4 hours. XRD patterns confirm the formation of the perovskite phase. In addition, IR spectra of the synthesized materials show vibrations indicating the presence of Ni-O and Zn-O bonds. In the catalytic conversion of fusel alcohol, different groups of compounds were obtained, such as alcohols, esters, ethers, and ketones.
Description
Actualmente, la búsqueda de fuentes de carbono renovable para la producción de energía y productos de valor agregado ha ido incrementando, principalmente, aquellas que permitan la obtención de productos químicos provenientes principalmente de fuentes fósiles. El procesamiento industrial de la caña de azúcar provee diferentes materiales renovables, como el alcohol fusel, que pueden ser transformados en nuevos compuestos. La conversión catalítica del alcohol fusel (mezcla de diferentes alcoholes con C3-C5, principalmente) mediante la reacción de Guerbet ha sido poco explorada, sin embargo, algunos de sus componentes ya han sido utilizados como material de partida para esta reacción utilizando diferentes catalizadores. En este trabajo se presenta la conversión catalítica del alcohol fusel mediante la reacción de Guerbet utilizando óxidos del tipo perovskitas de La (III) como catión A y Zn (II) o Ni (II) como catión B. Los óxidos fueron obtenidos después del tratamiento térmico de los precursores correspondientes sintetizados por el método de coprecipitación, caracterizados mediante espectroscopia infrarroja, difracción de rayos-x y análisis termogravimétrico. Los resultados del análisis termogravimétrico indican la descomposición completa de los precursores a 900 °C en 4 horas. Los patrones de difracción de rayos X confirman la formación de la fase perovskita. Además, los espectros de infrarrojo de los materiales sintetizados muestran las vibraciones que indican la presencia de enlaces Ni-O y Zn-O. En la conversión catalítica de alcohol fusel fueron obtenidos diferentes grupos de compuestos, tales como, alcoholes, ésteres, éteres y cetonas.
Keywords
Alcohol fusel, Reacción de Guerbet, Perovskitas, Catálisis heterogénea
Citation
Valencia Castro, J. A. (2024). Aprovechamiento de alcohol fusel en la obtención de productos de valor agregado utilizando perovskitas como catalizadores. Universidad Santiago de Cali.