Producción selectiva de dihidroxiacetona y oxidación foto-asistida de glicerol

Abstract

El glicerol es un subproducto durantela producción de biodiesely representa una materia prima potencial de bajo costo para la obtención de productos de alto valor agregadocomo la dihidroxiacetona (DHA) y el gliceraldehído (GCD), entre otros. En el presente trabajo,las arcillas pilareadas con hierro(Fe-PILC) fueronevaluadascomo catalizador de la foto-oxidación selectiva de glicerol para obtener DHA y GCD en condiciones moderadas (298 K y presión atmosférica). Esto se llevó a cabo en un reactor por lotes de vidrio Pyrex de 100 mLdonde se colocó una lámpara Pen-Ray de mercurio de 5.5 Wde luz UV (UVP) en el centrodel sistema de reacción.LasFe-PILC fueronpreparadasporel método deintercambio iónico. El pilareado fue confirmado porDifracción de Rayos X (XRD), y un contenido de 17% w/wde Fe fue determinado mediante porEspectroscopía Atómica de Absorción.Las fases activas fueron establecidas pormedio de Espectroscopía de Rayos X (XPS)y se encontró que estas eran FeO yFe3O4. El área superficial específica de la arcilla (la bentonita), fue caracterizada por fisisorción de Nitrógeno,y esta aumentó de 34 m2/g a 227 m2/g, mientras que el volumen de poro incrementóde 0.058 cm3/g a 0.106 cm3/g. Las variables estudiadas fueron lacarga del catalizador y la concentración inicial de glicerol. Tambiénse realizó un experimento con TiO2Degussa P25 como referencia. Se encontró que al añadir Fe-PILC al sistema de oxidación de glicerol, se puede favorecerla selectividad hacia DHA o GCD. Se encontró que una selectividad hacia el DHA era del 87% con 0,1 g/L de Fe-PILCdespués de 8 horasde reacción. Se observó la producción in situ deH2O2y, por lo tanto, se concluyó que la oxidación del glicerol ocurrea través de un proceso Fenton, es decir, a través de radicales libres.