R+D CSIC és una publicació electrònica de la Oficina de Transferència de Tecnologia (OTT) per donar a conèixer la investigació dels centres del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC). Està elaborada per la Unitat de Comunicació i Transferència de Tecnologia, Delegació del CSIC a Catalunya.

© CSIC. La informació escrita continguda en aquestes planes pot ser reproduïda citant la font.

 

Indústria petroquímica
Un nou catalitzador per a molècules de gran grandària

18 de maig de 2007

Investigadors del CSIC han desenvolupat una tecnologia catalítica basada en zeolites 'deslaminadas' que presenten una gran superfície activa accessible a molècules de reactiu de gran grandària. La nova zeolita ITQ-19 i la seva posterior millora a material deslaminado ITQ-20, resulta d'especial interès per a sectors industrials tan variats com la indústria petroquímica, la cosmètica o l'alimentació.

  
Un dels investigadors de l'equip mostra un model del catalitzador deslaminat ITQ-20 que han desenvolupat.

 

Temes relacionats:

Una nova zeolita amb possibles aplicacions en l'alliberament controlat de fàrmacs

Fotocatalitzador per a materials polimérics y compostos tòxics

Enllaços externs:

Institut de Tecnologia Química de Valencia (CSIC-UPV)

 

Un equip d'investigadors de l'Institut de Tecnologia Química (centre mixt del CSIC i la Universitat Politècnica de València) ha desenvolupat un nou catalitzador amb una superfície activa accessible a qualsevol molècula, independentment de la seva grandària. El catalitzador (ITQ-20), sintetitzat a base de zeolites 'deslaminades', combina els avantatges d'aquests materials microporosos, en relació a la seva acidesa i estabilitat tèrmica, amb una gran superfície externa que fa que la gran majoria dels seus centres actius siguin accessibles a molècules de gran grandària. Les seves aplicacions es projecten a un ampli ventall de sectors industrials tals com la petroquímica, la cosmètica o l'alimentació, atès que facilita les reaccions de química fina que formen part del desenvolupament d'aquests sectors productius.

Vicente Fornés, professor d'investigació del CSIC i responsable del desenvolupament del nou material catalític deslaminat, explica que "la gran superfície activa diferencia les zeolites 'deslaminadas' de les convencionals, els centres actius de les quals solament són accessibles a través de microporus de diàmetre comprès entre 0.5 i 1 nanometres". L'interès d'aquests materials zeolítics microporosos resideix a fer accessible a les molècules reactives l'espai interlaminar (superfície interna), el que augmenta considerablement la superfície activa accessible del catalitzador.

A causa de l'accessibilitat del material laminar, els únics catalitzadors que podrien competir amb les zeolites deslaminades són la sílice- alúmina amorfa (de menor àrea i acidesa més feble) i els mesoporosos tipus MCM-41 (menys àcids i de baixa estabilitat tèrmica). En aquest sentit, un "altre dels avantatges qualitatius de la nova zeolita deslaminada és la seva estabilitat tèrmica fins a temperatures de 800 graus", aclareix Vicente Fornés.

Així mateix, la ITQ-20 presenta una elevada capacitat d'absorció, i es pot emprar com a absorbent selectiu en processos en els quals intervenen molècules de gran grandària en la indústria química, en la petroquímica i refinament. A causa de la gran demanda que desperten aquests catalitzadors, l'Institut de Tecnologia Química ha aconseguit amb aquesta nova tecnologia un material que facilita les reaccions característiques en petroleoquímica i els processos implicats en l'obtenció de gasolina. Tal és el cas del craqueig d'hidrocarburs, la isomerització d'alcans, o el desparafinat i isodesparafinat de parafines, així com la desproporció de tolueno, procés aquest molt utilitzat en la indústria cosmètica.

Les aplicacions es projecten a un ampli ventall de sectors industrials, com la petroquímica, la cosmètica o l'alimentació  

De la ITQ-19 a la ITQ-20

La patent desenvolupada pels investigadors del CSIC explica detingudament com preparar aquest material per a la seva posterior utilització en processos de conversió catalítica a partir de compostos orgànics, mitjançant un procés de preparació i síntesi. S'aconsegueix així el nou material laminar cristal·lí microporós de naturalesa zeolítica denominat ITQ-19 i la seva posterior millora a material deslaminat ITQ-20.

El procediment consta de diferents fases: preparar un precursor laminar ITQ-19, que implica l'ús d'un o diversos additius orgànics; cristal·litzar-lo a partir d'una barreja de reacció; sotmetre el precursor a inflament en una solució, per obtenir un material laminar inflat que es renta i seca per obtenir un sòlid inflat; sotmetre el sòlid a un procés d'agitació mecànica i/o ultrasònica per obtenir un material deslaminat en suspensió; separar el material deslaminat i eliminar restes orgàniques mitjançant intercanvi catiónic i/o calcinació, presentant així un difractograma de raigs X característic i una elevada capacitat d'absorció.

De moment, s'han portat a terme proves a nivell de laboratori i també proves pilot realitzades, però es necessita portar a terme un major desenvolupament. L'institut busca un acord de col·laboració tècnica amb empreses químiques o petroquímiques que realitzen processos usuaris d'aquest tipus de catalitzadors per finalitzar el desenvolupament de la tecnologia, o aplicar-la a altres sectors.

Més informació:
OTT-CSIC Valencia
M. Jesús Añón
Tel. 963 62 27 57
mjanon@dicv.csic.es

Indiqui com a referència el títol de l'article publicat a R+D CSIC i la data.