Bogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Química · 2026
Evaluación catalítica de óxidos mixtos de Cu(Co)-Mg/Al en la producción de butanol a partir de etanol
El presente trabajo aborda la evaluación catalítica de óxidos mixtos derivados de hidrotalcitas para la producción de 1-butanol a partir de etanol mediante la reacción de Guerbet. La investigación surge en un contexto de creciente interés por sustituir procesos petroquímicos convencionales, como el proceso OXO, por rutas más sostenibles. En este sentido, la comprensión del proceso Guerbet resulta necesaria para la obtención de compuestos de alto valor agregado, como el butanol, un alcohol de interés industrial debido a sus propiedades fisicoquímicas y su potencial como precursor químico. El trabajo integra un análisis experimental y computacional orientado a comprender la relación entre la composición de los catalizadores y su desempeño catalítico. Para ello, se sintetizaron hidrotalcitas con incorporación de cobre y cobalto, cuya descomposición térmica dio lugar a óxidos mixtos con altas áreas superficiales, distribución homogénea de cationes y propiedades ácido-base y redox dependientes de la composición. Estos factores son determinantes en los procesos de deshidrogenación, condensación aldólica e hidrogenación involucrados en la reacción de Guerbet. Los resultados muestran que la incorporación de Cu2+ y Co2+ modifica significativamente las propiedades fisicoquímicas de los sólidos, favoreciendo la activación del etanol y la formación de alcoholes de mayor peso molecular. Asimismo, el estudio computacional permitió comprobar que la reducción del cobre favorece la estabilización de los intermediarios de reacción y la deshidrogenación del etanol, además de proponer interacciones superficiales relevantes para comprender el mecanismo de reacción. (Texto tomado de la fuente)
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Contenido
- CAPÍTULOp. 12
- Generalidadesp. 12
- INTRODUCCIÓNp. 12
- Importancia industrial y comercial del 1 -butanolp. 12
- Producción de 1-butanol (proceso OXO y fermentación ABE)p. 14
- Hidroformilación de propileno o proceso OXOp. 14
- Fermentación aceto-butílica-etílica (ABE)p. 16
- Reacción de Guerbetp. 19
- Panorama mundial y nacional alrededor del etanolp. 20
- Catálisis homogénea para la reacción de Guerbetp. 21
- Catálisis heterogénea para la reacción de Guerbetp. 24
- Óxidos mixtos derivados de hidrotalcitasp. 25
- Referenciasp. 29
- CAPÍTULOp. 34
- Planteamiento del problema y presentación del proyectop. 34
- INTRODUCCIÓNp. 12
- Justificación del proyectop. 34
- Planteamiento del problemap. 35
- Hipótesisp. 35
- Objetivosp. 35
- Objetivo generalp. 35
- Objetivos específicosp. 35
- Referenciasp. 29
- III Capítulop. 37
- Síntesis y caracterización de los catalizadoresp. 37
- INTRODUCCIÓNp. 12
- Técnicas de caracterización empleadasp. 38
- Técnicas de análisis de superficiep. 38
- Técnicas de análisis de bulkp. 42
- Métodos computacionalesp. 44
- Metodologíap. 44
- Síntesis de las hidrotalcitas y obtención de los óxidos mixtosp. 45
- Condiciones de las técnicas de caracterizaciónp. 45
- Generación de los modelos computacionalesp. 47
- Resultadosp. 47
- Caracterización de las hidrotalcitasp. 47
- Caracterización de los óxidos mixtosp. 54
- Conclusiones del capítulop. 68
- Referenciasp. 29
- CAPÍTULOp. 73
- reacción de Guerbetp. 19
- INTRODUCCIÓNp. 12
- METODOLOGÍAp. 44
- reflectancia difusa (DRIFT)p. 75
- Evaluación de la adsorción de etanol seguida por métodos computacionalesp. 76
- Resultadosp. 47
- Análisis de las condiciones de reacciónp. 78
- Conclusiones del capítulop. 68
- Referenciasp. 29
- Capítulop. 102
- Conclusiones generalesp. 102
- Anexosp. 105
- Anexo 3-1p. 105
- Anexo 3-2p. 105
- Anexo 3-3p. 106
- Anexo 3-4p. 107
- Anexo 3-5p. 107
- Anexo 3-6p. 108
- Anexo 3-7p. 109
- Anexo 4-1p. 110
- Anexo 4-2p. 111
- Anexo 4-3p. 111
- Anexo 4-4p. 112
- Anexo 4-5p. 113
- Anexo 4-6p. 114
- Anexo 4-7p. 115
- Anexo 4-8p. 117
- Anexo 4-9p. 117
- Anexo 4-10p. 118
- Anexo 4-11p. 119
- Referenciasp. 29