Xxii cicat – Congreso Iberoamericano de Catálisis Efecto de las condiciones de activación y estabilización del MgO sobre sus propiedades estructurales, superficiales y catalíticas Verónica K. Díez*, Cristian A



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XXII CICAT – Congreso Iberoamericano de Catálisis

Efecto de las condiciones de activación y estabilización del MgO sobre sus propiedades estructurales, superficiales y catalíticas



Verónica K. Díez*, Cristian A. Ferretti, Pablo A. Torresi, Carlos R. Apesteguía y J. Isabel Di Cosimo

Grupo de Investigación en Ciencias e Ingeniería Catalíticas (GICIC)/ INCAPE, Santiago del Estero 2654, Santa Fe, 3000, Argentina.

*Autor a quien dirigir la correspondencia: FAX: 54 342 453 1068 E-mail: verodiez@fiq.unl.edu.ar

Resumen

Se investigaron las propiedades estructurales, superficiales y catalíticas de muestras de MgO obtenidas por descomposición térmica de Mg(OH)2 y estabilizadas a distintas temperaturas (MgO-x; x = 673, 773 y 873 K). Los óxidos MgO-x se caracterizaron mediante diferentes técnicas físicas y espectroscópicas. El aumento de la temperatura de estabilización incrementó la cristalinidad del sólido y modificó la densidad de sitios básicos de diferente naturaleza y fuerza. Así, las densidades de sitios básicos débiles (grupos OH-) y fuertes (aniones O2-) disminuyeron a medida que aumentó la temperatura de estabilización del MgO, mientras que la densidad de sitios básicos de mediana fuerza (especies Mg2+-O2-) permaneció constante. Las propiedades catalíticas de los óxidos MgO-x, se evaluaron en las reacciones de autocondensación de acetona, condensación cruzada de citral con acetona, reducción de óxido de mesitilo por transferencia de hidrógeno y en la glicerólisis de oleato de metilo. Los resultados mostraron que existe una fuerte influencia de las propiedades superficiales generadas por estabilización del MgO a distintas temperaturas sobre la actividad y selectividad catalíticas durante reacciones que involucran sitios básicos superficiales de diferente naturaleza.

Palabras claves: Catálisis básica; Activación de MgO; Condensación aldólica; Reacción de transferencia de hidrógeno; Reacción de transesterificación

Abstract

Structural, surface, and catalytic properties of MgO samples obtained by thermal decomposition of Mg(OH)2 and stabilized at different temperatures (MgO-x; x = 673, 773 and 873 K) were investigated. MgO-x oxides were characterized by employing a variety of physical and spectroscopic techniques. Thermal stabilization drastically changed the MgO structural and surface properties. Increasing the stabilization temperature increased the solid crystallinity and modified the density of basic sites of different nature and strength. Thus, the densities of both weak (OH- groups) and strong (O2- anions) basic sites diminished, while the density of intermediate basic strength sites (Mg2+-O2- species) remain constant by increasing the MgO stabilization temperature. The MgO catalytic properties were measured by the aldol condensation of acetone, cross-aldol condensation of citral with acetone, mesityl oxide reduction by hydrogen transfer reactions and glycerolysis of methyl oleate. Results showed the existence of a strong influence of the surface properties originated by stabilization of MgO at different temperatures on catalytic activity and selectivity during reactions which involve surface basic sites of different nature.
Keywords: Basic Catalysis; MgO Activation; Aldol Condensation; Hydrogen Transfer Reaction; Transesterification Reaction



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