Semi-hidrogenación catalitíca de alquinos usando metales soportados

Abstract

Different factors which have influence on the semi-hydrogenation of 1-heptyne to 1-heptene were evaluated in the present thesis. Mono and bimetallic catalysts by incipient wetness and successive impregnation techniques were prepared. Pd, Ni and Ru, were supported on alumina (gamma-Al2O3) and activated carbons (GF-45 y CNR-115) for prepared monometallic catalysts. Bimetallic catalysts of Pd-W/Alumina and Pd-Ni/Alumina, were also prepared. For characterization hydrogen chemisorption, TPR and XPS techniques were used. The principal results obtained are: - The milder conditions were TREACTION 303 K at PH2: 150 kPa, at which high activity and selectivity values were obtained. - The support is important due to porosity differences, superficial functional groups or adsorption capacity, which affect the catalytic performance. - Calcination influence on electron-defficient species and superficial chloride content; higher activity and selectivity were obtained when the catalysts were calcinated. - The reduction treatments (TRED) also modify the superficial metallic species, producing changes on catalytic performance. - In Pd-W/Al2O3, the W modify the Pd electronic state decreasing the selectivity and increasing the total conversion, when TRED is raised the selectivity drop and the total conversion is slightly affected. - The Pd-Ni/Al2O3 bimetallics presented excellent selectivities, the Ni addition raised the total conversion (respect to monometallic) due to the modification of the Pd electronic state. - The Lindlar classic catalyst presented high selectivity and moderated conversion. - The catalysts were prepared in this Thesis were able to overcome the selectivities values of reference catalyst

En esta tesis fueron evaluados diferentes factores que influyen sobre la reacción de semi-hidrogenación de 1-heptino a 1-hepteno. Catalizadores mono y bimetálicos fueron preparados por técnicas de humedad incipiente y sucesiva. Pd, Ni y Ru, fueron utilizados para preparar los catalizadores monometálicos, soportados sobre alúmina (gama-Al2O3) y carbones activados (GF-45 y CNR-115). Catalizadores bimetálicos (Pd-W/Alúmina y Pd-Ni/Alúmina) fueron evaluados. Quimisorción de hidrógeno, RTP y XPS fueron utilizadas para la caracterización. Principales resultados obtenidos: - La TREACCIÓN óptima fue 303 K (PH2: 150 kPa), condiciones suaves que presentan elevados valores de actividad y selectividad. - El soporte es importante debido a las diferencias de porosidad, grupos funcionales superficiales o capacidad de adsorción que afectan la performance catalítica. - La calcinación influye en la transformación de especies electrodeficientes y el contenido de cloro superficial; se obtuvo mayor actividad y selectividad cuando los catalizadores son calcinados. - Los tratamientos de reducción (TRED) también modifican las especies superficiales de los metales, esto produce cambios en la performance catalítica. - En Pd-W/Al2O3, el W modifica el estado electrónico del Pd disminuyendo la selectividad y aumentando la conversión total; al aumentar TRED disminuye la selectividad y afecta levemente la conversión. - Los bimetálicos Pd-Ni/Al2O3 presentaron excelentes selectividades, el agregado de Ni aumentó la conversión total (respecto del monometálico) debido a que modifica el estado electrónico del Pd. - El clásico catalizador de Lindlar presentó elevada conversión y moderada selectividad. - Los catalizadores preparados en esta Tesis lograron superar las selectividades del catalizador de referencia