Estudio de catalizadores de metales soportados para la hidrodesoxigenación de lignina y derivados
[ES] El aumento constante de la demanda energética y de combustibles de automoción, junto con la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y minimizar su impacto ambiental, ha impulsado el desarrollo de alternativas más sostenibles para su producción. En este contexto, la bioma...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/228595 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/228595 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Enlace covalente entre carbono y oxígeno (C-O) Ru soportado Hidrodesoxigenación Hidrogenación Catalizadores heterogéneos Catalizadores bimetálicos Hydrodeoxygenation Hydrogenation Heterogeneous catalysts Bimetallic catalysts Carbon-oxygen covalent bond (C-O) Máster Universitario en Química Sostenible-Màster Universitari en Química Sostenible |
| Sumario: | [ES] El aumento constante de la demanda energética y de combustibles de automoción, junto con la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y minimizar su impacto ambiental, ha impulsado el desarrollo de alternativas más sostenibles para su producción. En este contexto, la biomasa lignocelulósica se presenta como una de las fuentes renovables más prometedoras, debido a su disponibilidad, bajo coste y elevado contenido de carbono. Entre sus componentes, la lignina destaca por su abundancia y su compleja estructura aromática, lo que la convierte en una materia prima atractiva para la producción de biocombustibles tanto para la aviación (jet-fuels) como para el sector marítimo (bunker-fuels), así como de productos de alto valor añadido. Sin embargo, la estabilidad de su estructura y la fortaleza de los enlaces que componen sus moléculas o unidades principales representan un gran desafío para su valorización. Con el objetivo de superar estas limitaciones, esta investigación se centra en el desarrollo de catalizadores heterogéneos que promuevan reacciones como la hidrogenólisis, la hidrogenación y la hidrodesoxigenación de las moléculas o unidades principales presentes en la lignina. Estas reacciones permiten la despolimerización selectiva de la lignina y la reducción de su alto contenido de oxígeno, generando moléculas más estables y con propiedades adecuadas para su uso como biocombustibles. En particular, se han considerado catalizadores bimetálicos soportados sobre óxidos metálicos, ya que la combinación de un metal noble con un metal de transición puede mejorar la actividad, selectividad y estabilidad del sistema catalítico. Así, el presente estudio se centra en el diseño, síntesis y caracterización de catalizadores basados en rutenio (Ru) soportado sobre TiO2, incorporando como segunda especie metálica distintos metales de transición (Mn, Mo, W, Ni) para ajustar las propiedades estructurales y catalíticas en comparación con un catalizador de Ru o monometálico. Después de un screening catalítico y una vez encontrado y seleccionado el sistema catalítico más eficiente, se evaluaron los principales parámetros del proceso, tales como temperatura, presión de hidrógeno, tipo de disolvente y tiempo de reacción, para optimizar y maximizar la actividad catalítica y el rendimiento a los productos de hidrogenólisis/hidrodesoxigenación. Para profundizar el conocimiento de los procesos de despolimerización catalítica de la lignina, se utilizaron compuestos modelo que representen sus enlaces más abundantes, como β-O-4, los cuales poseen una baja energía de disociación. Posteriormente, se probaron las condiciones optimizadas junto con el mejor sistema catalítico en un modelo más complejo, empleando bisfenol A para simular los enlaces C C presentes en la lignina. Además, los resultados obtenidos proporcionan información clave sobre la relación entre la estructura de los catalizadores y su actividad, lo que puede guiar el diseño de nuevos catalizadores más eficientes y estrategias catalíticas innovadoras y más sostenibles para la producción de biocombustibles y productos químicos de alto valor añadido a partir de biomasa lignocelulósica. |
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