Hydrodeoxygenation of furfuryl alcohol over Cu/MgAl and Cu/ZnAl catalysts derived from hydrotalcite-like precursors

Hidrodesoxigenación de furfuril alcohol sobre catalizadores de Cu/MgAl y Cu/ZnAl derivados de precursores tipo hidrotalcitas: Una reacción para la mejora del bio-oil

Se investigó la hidrodesoxigenación(HDO) del furfuril alcohol sobre catalizadores de Cu/MgAl y Cu/ZnAl con diferentes relaciones molares Mg/Al y Zn/Al.  Óxidos mixtos de Mg-Al y Zn-Al derivados de precursores tipo hidrotalcitas se usaron como soporte, los cuales fueron impregnados con una solución acuosa  de nitrato de cobre, mediante el método de impregnación húmeda. La reacción de hidrodesoxigenación (HDO) se realizó en un reactor tipo batch a 5 MPa de H₂ y 200 °C por 4 h. Entre los catalizadores  estudiados, el catalizador de Cu/MgAl-0.5 exhibió la más alta conversión del furfuril alcohol (86%) y rendimiento hacia ciclopentanol (35%), el cual es el producto de reacción con mayor relación hidrógeno-carbono (H/C). Con el catalizador de Cu/MgAl-3 se logró un alto rendimiento hacia ciclopentanona (67%). Los resultados obtenidos, mostraron que los catalizadores de óxidos mixtos derivados de precursores tipo hidrotalcitas son una alternativa prometedora para mejorar las características del bio-oil.

Introducción

En los últimos años, la conversión química eficaz de la biomasa renovable en combustibles y productos químicos ha recibido una gran atención en todo el mundo. El uso de biomasa lignocelulósica es una alternativa atractiva para sustituir los recursos fósiles no renovables, dado su bajo coste, abundancia, sostenibilidad y bajo impacto ambiental. Las nuevas tecnologías para transformar la biomasa en valiosos productos químicos y combustibles líquidos para el transporte son ampliamente estudiadas (Huber, Iborra, & Corma, 2006; Zacher, Olarte, Santosa, Elliott, & Jones, 2014).

El bioaceite obtenido a partir de la biomasa tiene un alto contenido de oxígeno en forma de compuestos oxigenados cortos como ácidos carboxílicos, aldehídos y cetonas que generan inmiscibilidad, bajo poder calorífico, corrosividad y alta viscosidad. El alto contenido de oxígeno del bioaceite, que suele ser del 20 al 50% en peso, modifica sus propiedades físicas y químicas que afectan directamente a su comportamiento en la combustión (Ruddy et al., 2014).