{"id":132859,"date":"2016-01-19T13:24:45","date_gmt":"2016-01-19T12:24:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=132859"},"modified":"2016-01-19T13:24:45","modified_gmt":"2016-01-19T12:24:45","slug":"resultados-prometedores-del-catalizador-de-fe-pd-para-reacciones-de-hidrodesoxigenacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2016\/01\/19\/132859","title":{"rendered":"Resultados prometedores del catalizador de fe-pd para reacciones de hidrodesoxigenaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

[Autor: Antonio Berenguer-Instituto IMDEA Energ\u00eda]<\/span><\/strong><\/p>\n

Los catalizadores que contiene hierro se presentan como una alternativa econ\u00f3mica para eliminar el ox\u00edgeno presente en sustancias de origen vegetal y transformarlas en otras con inter\u00e9s como biocombustibles. Sin embargo, estos catalizadores exhiben una baja actividad catal\u00edtica y pueden desactivarse f\u00e1cilmente debido a la corrosi\u00f3n o a la oxidaci\u00f3n promovida por el agua generada durante el proceso de producci\u00f3n de biocombustibles. Los catalizadores constituidos por materiales preciosos como paladio o platino no se oxidan f\u00e1cilmente, pero muestran una baja eficiencia en la eliminaci\u00f3n de ox\u00edgeno en materiales de origen vegetal (debido al alto consumo de hidr\u00f3geno), adem\u00e1s del hecho que estos metales tiene un precio muy elevado. Cient\u00edficos procedentes del \u201cNorthwest National Laboratory (PNNL)\u201d y de la \u201cWashington State University (WSU)\u201d han descubierto que a\u00f1adiendo una peque\u00f1a cantidad de paladio a los catalizadores de hierro, se puede obtener un material capaz de eliminar r\u00e1pidamente los \u00e1tomos de ox\u00edgeno; liberando f\u00e1cilmente los productos deseados, y con una alta resistencia a la oxidaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

\u00a0\"\"<\/p>\n

Investigadores han demostrado como la adici\u00f3n de paladio (Pd) impide la desactivaci\u00f3n (adici\u00f3n de ox\u00edgenos, esferas rojas) de catalizadores formados por hierro en la reacci\u00f3n que elimina oxigeno presente en la materia prima para producir biocombustibles. <\/span><\/em><\/p>\n

Imagen: American Chemical Society.<\/span><\/p>\n

\u201cEl efecto sin\u00e9rgico existente entre el paladio y el hierro es incre\u00edble\u201d, seg\u00fan las declaraciones del Dr. Yong Wang, que ha dirigido las investigaciones presentadas en los dos art\u00edculos destacados en la portada de la revista ACS Catalyst. \u201cCuando ambos metales se combinan, el catalizador es de lejos mucho mejor que cada metal por s\u00ed s\u00f3lo, teniendo en cuenta t\u00e9rminos de actividad, estabilidad y selectividad.\u201d Dr. Wang trabaja tanto en el PNNL, donde es director asociado en el Instituto de Cat\u00e1lisis Integrada\u00a0 y en la WSU, donde es profesor \u00a0distinguido.<\/span><\/p>\n

Para crear biocombustibles, sustitutos de la gasolina, del di\u00e9sel y de los combustibles para aviones, los cient\u00edficos necesitan desarrollar catalizadores r\u00e1pidos y eficientes en el proceso de eliminaci\u00f3n de los \u00e1tomos de oxigeno presentes en la lignina, que se encuentra en abundancia, en las plantas. Altos contenidos de ox\u00edgeno dan lugar a la generaci\u00f3n de un combustible pobre en energ\u00eda y este combustible producir\u00eda da\u00f1os importantes en todos los motores en los cuales se utilizan combustibles f\u00f3siles. Este estudio muestra como un sistema catal\u00edtico formado por dos metales podr\u00eda mejorar el catalizador y minimizar la cantidad de hidrogeno necesaria para la eliminaci\u00f3n ox\u00edgeno, lo que se\u00a0 traducir\u00eda tambi\u00e9n en una reducci\u00f3n de los costes asociados.<\/span><\/p>\n

\u201cEn los biocombustibles, necesitamos eliminar la mayor cantidad de ox\u00edgeno para aumentar la densidad energ\u00e9tica\u201d. \u201cPor supuesto, en el proceso, queremos minimizar el coste asociado a la eliminaci\u00f3n de ox\u00edgeno. En el presente caso, minimizamos el consumo de hidr\u00f3geno e incrementamos la acidez total, obteniendo altas selectividades con respecto a los productos deseados\u201d seg\u00fan comenta Dr. Wang.<\/span><\/p>\n

El equipo realiz\u00f3 estudios experimentales y te\u00f3ricos para determinar c\u00f3mo los \u00e1tomos presentes en la superficie del catalizador interaccionan con el m-cresol, <\/span>\u00a0que ha sido utilizado como compuesto modelo presente en los derivados de la biomasa lignocelul\u00f3sica. El equipo ha utilizado instrumentos avanzados de caracterizaci\u00f3n de materiales, incluyendo microscop\u00eda electr\u00f3nica de transmisi\u00f3n de alta resoluci\u00f3n,\u00a0 y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. El equipo tambi\u00e9n ha utilizado m\u00e9todos\u00a0 de c\u00e1lculo ab initio para interpretar los resultados experimentales. <\/span><\/p>\n

Estos estudios indican que a\u00f1adiendo cantidades sumamente peque\u00f1as de paladio sobre el catalizador de hierro se promueve el recubrimiento de la superficie de hierro por hidr\u00f3geno, haciendo la reacci\u00f3n de hidrodesoxigenaci\u00f3n altamente favorable. El paladio tambi\u00e9n previene que el hierro se oxide por el agua generada y mejora a\u00fan m\u00e1s la liberaci\u00f3n de las mol\u00e9culas arom\u00e1ticas deseadas. El resultado: menos hidr\u00f3geno es consumido para eliminar el ox\u00edgeno de las mol\u00e9culas derivadas de la biomasa. <\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 ser\u00e1 lo pr\u00f3ximo? El equipo est\u00e1 dise\u00f1ando catalizadores para trabajar bajo condiciones m\u00e1s h\u00famedas. \u201cNuestro trabajo involucra compuestos modelo, queremos estudiar las condiciones m\u00e1s realistas, en las cuales hay a\u00fan m\u00e1s agua y se quiere eliminar la mayor cantidad de ox\u00edgeno posible\u201d, dijo el Dr. Wang.<\/span><\/p>\n

Publicaciones asociadas:<\/span><\/em><\/p>\n

Synergistic Catalysis between Pd and Fe in Gas Phase Hydrodeoxygenation of m-Cresol. <\/strong>Y. Hong, H. Zhang, J. Sun, K. M. Ayman, A. J. R. Hensley, M. Gu, M. H. Engelhard, J. S. McEwen, and Y. Wang, ACS Catal., <\/em>2014<\/strong>, 4 (10), 3335-3345.<\/span><\/p>\n

Enhanced Fe<\/span>2<\/sub>O3 <\/sub>Reducibility via Surface Modification with Pd: Characterizing the Synergy within Pd\/Fe Catalysts for Hydrodeoxygenation Reactions. <\/span><\/strong>A. J. R. Hensley, Y. Hong, R. Zhang, H. Zhang, J. Sun., Y. Wang, and J. S. McEwen, ACS Catal.,<\/em> 2014,<\/strong> 4 (10), 3381\u20133392.<\/span><\/p>\n

Fuente: Pacific Northwest National Laboratory.<\/span><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[Autor: Antonio Berenguer-Instituto IMDEA Energ\u00eda] Los catalizadores que contiene hierro se presentan como una alternativa econ\u00f3mica para eliminar el ox\u00edgeno presente en sustancias de origen vegetal y transformarlas en otras con inter\u00e9s como biocombustibles. Sin embargo, estos catalizadores exhiben una baja actividad catal\u00edtica y pueden desactivarse f\u00e1cilmente debido a la corrosi\u00f3n o a la oxidaci\u00f3n promovida por el agua generada durante el proceso de producci\u00f3n de biocombustibles. Los catalizadores constituidos por materiales preciosos como paladio o platino no se oxidan f\u00e1cilmente, pero muestran una baja eficiencia en la eliminaci\u00f3n de ox\u00edgeno en materiales de origen vegetal (debido al alto consumo\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,544,543,547],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132859"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132859"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132859\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132861,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132859\/revisions\/132861"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132859"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132859"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132859"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}