Preparación y actividad catalítica de sistemas cromo-arcilla y níquel-arcilla

Resumen

[ES] En esta Tesis Doctoral se describe la preparación y actividad catalítica de sistemas Cr-arcilla y Ni-arcilla. Los sólidos Cr-arcilla fueron preparados por dos métodos, la intercalación con policationes de cromo (o conjunta con policationes de cromo y aluminio) y la impregnación de una arcilla previamente pilareada con aluminio con sales de cromo (acetato de cromo (II), nitrato y acetilacetonato de cromo (III) y cromato amónico). La arcilla utilizada fue la saponita de Yunclillos-Cabañas. En el caso del sistema Ni-arcilla, dado que este elemento no forma policationes, los sólidos se prepararon por impregnación, usando el mismo soporte que en el caso anterior, y cloruro, nitrato y acetilacetonato de níquel(II) como sales precursoras. Además, se intentó la preparación de saponitas sintéticas con Ni(II) como catión octaédrico mediante los métodos sol-gel y coprecipitación; no se consiguió la síntesis de saponita, pero sí de sólidos con fases de níquel dispersas sobre aluminosilicatos amorfos, que resultaron ser catalíticamente activas. Todos los sólidos fueron caracterizados por diversas técnicas, entre ellas análisis químicos, difracción de rayos X, espectroscopias FT-IR y UV-Vis, análisis térmicos, adsorción-desorción de nitrógeno, reducción a temperatura programada y microscopía electrónica. Los catalizadores preparados han sido utilizados en la oxidación de propeno con NOx y oxígeno, encontrando un comportamiento diferente en función del oxidante utilizado y de las condiciones de reacción. También se aplicaron a la oxidación de hidrocarburos, en concreto, la oxidación de (Z)-cicloocteno para formar el correspondiente epóxido, y la oxidación de ciclohexano para obtener ciclohexanona + ciclohexanol (mezcla K-A). Los oxidantes fueron yodosilbenceno, para obtener más información sobre el comportamiento de los catalizadores, y H2O2 como ejemplo de oxidante limpio. Las actividades catalíticas encontradas son muy notables. En el primer caso, la selectividad fue total hacia el peróxido de cicloocteno, mientras en el segundo caso, con conversiones por encima del 30%, se observaron especies de alta valencia o mecanismos radicalarios, dependiendo del catalizador. En todos los casos, los resultados catalíticos son interpretados, permitiendo alcanzar importantes conclusiones sobre la influencia de los métodos de preparación de los sólidos en sus propiedades catalíticas.