Hidrodecloración catalítica de percloroetileno en fase líquida
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.18926Palabras clave:
Hidrodecloración catalítica, percloroetileno, hidrógeno puro, isopropanol, ácido fórmico, paladio, titania, sol-gel, hidróxido de sodioResumen
Se comparó la reactividad del hidrógeno puro, el isopropanol y el ácido fórmico como agentes reductores en la hidrodecloración catalítica de percloroetileno en fase líquida con 0,8% Pd/TiO2 sol-gel bajo condiciones de reacción moderadas. Además, se estudió el efecto de la cantidad de agua y de hidróxido de sodio adicionados a la mezcla de reacción. Los catalizadores frescos y usados se caracterizaron por espectroscopia de absorción atómica (AAS), quimisorción de H2,adsorción-desorción de N2, difracción de rayos X (DRX), reducción con hidrógeno a temperatura programada (TPR-H2), análisis termogravimétrico (TGA-DTG), espectroscopia de refl ectancia difusa UV-Vis (UV-Vis DRS), desorción de NH3 a temperatura programada (TPD-NH3) y microscopía de transmisión electrónica (TEM). Los mejores resultados de HDC se obtuvieron con hidrógeno e isopropanol como agentes reductores. La adición de NaOH aumenta signifi cativamente la conversión del PCE con los tres agentes reductores; no obstante, es importante optimizar la cantidad que se debe adicionar, ya que un exceso afecta negativamente la reacción de HDC. Los resultados de la caracterización realizada a los catalizadores frescos y usados revela ciertos cambios como: disminución del área superfi cial, incremento de la acidez superfi cial, disminución de la dispersión y aumento en el tamaño de las partículas de paladio. Sin embargo, algunas características como la carga de paladio, la estructura cristalina del soporte y los estados de oxidación del paladio no se modifi caron.
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Universidad Pontífi cia Bolivariana. Área Metropolitana del Valle de Aburrá. “Actualización del inventario de emisiones atmosféricas en el Valle de Aburrá, con georefenciación de éstas”. Informe Agosto de 2006.
Sistema Estadístico de Comercio Exterior SIEX http://websiex.dian.gov.co/, Consultado marzo 15 de 2007.
S. Ordoñez, Hidrodecloración catalítica de compuestos alifáticos clorados, Tesis Doctoral, Universidad de Oviedo, Oviedo España, 2000.
S. Ordoñez, H. Sastre, F. Diez. “Catalytic hydrodechlorination of tetrachloroethylene over red mud”, J. Hazard. Mat.Vol. 81. 2003. pp. 103-114. DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-3894(00)00317-4
E. López, S. Ordoñez, H. Sastre, F. Diez. “Kinetic study of the gas-phase hydrogenation of aromatic and aliphatic organochlorinated compounds using a Pd/Al2O3 catalyst”, J. Hazard. Mat.Vol. 97. 2003. pp. 281-294. DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00280-7
S. Ordoñez, H. Sastre, F. Diez. “Characterization and deactivation red mud used as catalyst for the hydrodechlorination of tetrachloroethylene”, Appl. Catal. B. Vol. 29. 2001. pp. 263-273. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(00)00207-1
S. Ordoñez, H. Sastre, F. Diez. “Hydrodechlorination of tetrachloroethylene over Pd/Al2O3: influence of process conditions on catalyst performance and stability”, Appl. Catal. B. Vol . 40. 2003. pp. 119-130. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(02)00146-7
C. A. González, Hidrodecloración catalítica de diclorometano en presencia de cloroformo y/o tetracloroetileno; estudio cinético. Tesis de Maestría. Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. 2006.
G. A. Bustamante, Hidrodecloración catalítica de diclorometano con catalizadores Pd/TiO2 sol-gel. Tesis de Pregrado, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. 2006.
D. Descamps, C. Coquelet, C. Bouallou, D. Richon, “Solubility of hydrogen in methanol at temperatures from 248.41 to 308.20 K”, Thermochimica Acta. Vol. 430. 2005. pp. 1-7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tca.2004.12.001
R. J. Madon, M. Boudart. “Experimental criterion for the absence of artifacts in the measurement of rates of heterogeneous catalytic reactions”, Ind. Eng. Chem. Fundam. Vol. 21. 1982. pp. 438-447. DOI: https://doi.org/10.1021/i100008a022
M. A. Aramendía, R. Burch, I. M. García, A. Marinas, J. M. Marinas, B. W. Southward, F. J. Urbano. “The effect of the Addition of Sodium Compounds in the liquid phase Hydrodechlorination of Chlorobenzene over Palladium Catalysts”, Appl. Catal. B. Vol. 31. 2001. pp. 163-171. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(00)00280-0
M. A. Aramendía, V. Boráu, I. M. García, C. Jimènez, F. Lafont, A. Marinas, J. M. Marinas, F. J. Urbano. “Liquid- phase Hydrodechlorination of Chlorobenzene over Palladium-Suppoted Catalysts: Infl uence of HCl Formation and NaOH Addition”, J. Mol. Catal. A. Vol. 184. 2002. pp. 237-245. DOI: https://doi.org/10.1016/S1381-1169(01)00530-1
G. Leofanti, M. Padovan, G. Tozzola, B. Venturelli. “Surface area and pore texture of catalysts”. Catal. Today. Vol. 41. 1998. pp. 207-219. DOI: https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00050-9
J. C. Colmenares, M. A Aramendìa, A. Marinas, J. M. Marinas, F. J. Urbano. “Synthesis, characterization and photocatalytic activity of different metal-doped titania systems”, Appl. Catal. A. Vol. 306. 2006. pp.120-127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.03.046
G. Neri, M. G. Musolino, C. Milone, D. Pietropaolo, S. Galvagno. “Particle size affect in the catalytic hydrogenation of 2-4-dinitrotoluene over Pd/C catalysts”, Appl. Catal. A. Vol. 208. 2001. pp.307-316. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-860X(00)00717-1
B. Aristizábal, C. A. González, I. Barrio, M. Montes, C. Montes. “Screening of Pd and Ni supported on sol-gel derived oxides for dichloromethane hydrodechlorination”, J. Mol. Catal. A. Vol. 222. 2004. pp. 189-198. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molcata.2004.08.007
C. A. González, F. Bustamante, C. Montes de Correa. “Hidrodecloración catalítica de diclorometano, cloroformo y tetracloroetileno”. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia N.o 38. 2006. pp. 73-86.
B. Aristizabal, L. M. Martìnez, C. Montes de Correa. “Hidrodecloraciòn de diclorometano sobre Pd o Ni soportados en γ-alumina sol-gel”, Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia No. 29. 2003. pp. 30-44.
C. Belver, M. J. López Muñoz, J. M. Coronado, J. Soria. “Palladium enhanced resistance to deactivation of titanium dioxide during the photocatalytic oxidation of toluene vapors”. Appl. Catal. B. Vol. 46. 2003. pp. 497-509. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(03)00291-1
A. N. Pestryakov, V. V. Lunin, S. Fuentes, N. Bogdanchikova, A. Barrera, “Influence of modifying additives on the electronic state of supported palladium”, Chem. Phys. Lett. Vol. 367. 2003. pp.102-108. DOI: https://doi.org/10.1016/S0009-2614(02)01682-2
L. P. Castro. Síntesis y caracterización por el método sol-gel de los catalizadores Cu-ZrO2, Fe-ZrO2, Cu-TiO2, Fe-TiO2. Tesis de Maestría. Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. 2001.
E. López, S. Ordóñez, F. V. Díez. “Deactivation of a Pd/Al2O3 catalyst used in hydrodechlorination reactions: Influence of the nature of organochlorinated compound and hydrogen chloride”. Appl. Catal. B. Vol. 62. 2006. pp. 57-65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.06.014
A. Keane, D. Murzin, “A kinetic treatment of the gas phase hydrodechlorination of chlorobenzene over nickel/silica: beyond conventional kinetics”, Chem. Eng. Sci. Vol. 6. 2001. pp. 3185-3195. DOI: https://doi.org/10.1016/S0009-2509(01)00008-2
S. Ordoñez, F. V Díez, H. Sastre. “Catalytic hydrodechlorination of chlorinated olefi ns over a Pd/Al2O3 catalyst: kinetics and inhibition phenomena”, Eng. Chem. Res. Vol. 41. 2002. pp. 505 -511. DOI: https://doi.org/10.1021/ie010679v
N. Concibido, T. Okuda, Y. Nakano, W. Nishijima, M. Okada. “Enhancement of the catalytic hydrodechlorination of tetrachloroetilene in metanol at mild conditions by water addition”. Tetrahedron Lett. Vol. 46. 2005. pp. 3613-3617. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2005.03.178
W. Nishijima, Y. Ochi, T. Tsai, Y. Nakano, M. Okada. “Catalytic hydrodechlorination of chlorinated ethylenes in organic solvents at room temperature and atmospheric pressure”. Appl. Catal. B. Vol. 51. 2004. pp. 135-140. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2004.02.001
H. Roy, C. Wai, T. Yuan, J. Kim, W. Marshall. “Catalytic hydrodechlorination of chlorophenols in aqueous solution under mild conditions”, Appl. Catal. A. Vol. 271. 2004. pp. 137-143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.02.053
G. Yuan, M. Keane. “Role of base addition in the liquid-phase hydrodechlorination of 2,4-dichlorophenol over Pd/Al2O3 and Pd/C”, J. Catal. Vol. 225. 2004. pp. 510-522. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcat.2004.05.003
M. A. Aramendía, V. Boráu, I. M. García, C. Jimènez, F. Lafont, A. Marinas, J. M. Marinas, F. J. Urbano. “Influence of the reaction conditions and catalytic properties on the liquid-phase hydrodechlorination of chlorobenzene over palladium-supported catalysts: Activity and deactivation”, J. Catal. Vol. 187. 1999. pp. 392-399. DOI: https://doi.org/10.1006/jcat.1999.2632
G. Lowry, M. Reinhard. “Hydrodehalogenation of 1-to3-carbon halogenated organic compouds in water using a palladium catalyst and hydrogen gas”, Environ. Sci. Tech. Vol. 33. 1999. pp. 1905-1910. DOI: https://doi.org/10.1021/es980963m
Y. Ukisu, S. Kameoka, T. Miyadera. “Catalytic dechlorination of aromatic chlorides with noble-metal catalysts under mild conditions: approach to practical use”, Appl. Catal. B. Vol. 27. 2000. pp. 97-104. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(00)00137-5
Y. Ukisu, T. Miyadera. “Dechlorination of dioxins with supported palladium catalysts in 2-propanol solution”, Appl. Catal. A. Vol. 271. 2004. pp. 165-170. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.02.056
Y. Ukisu, T. Miyadera. “Hydrogen-transfer hydrodehalogenation of aromatic halides with alcohols in the presence of noble metal catalysts”, J. Mol. Catal. A. Vol. 125. 1997. pp. 135-142. DOI: https://doi.org/10.1016/S1381-1169(97)00092-7
Y. Ukisu, T. Miyadera. “Hydrogen-transfer hydrodechlorination of polychlorinated dechlorination dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans catalyzed by supported palladium catalysts”, Appl. Catal. B. Vol. 40. 2003. pp. 141-149. DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-3373(02)00148-0
A. Garron, F. Epron. “Use of the formic acid as reducing agent for application in catalytic reduction of nitrate in water”, Water. Res. Vol. 39.2005. pp. 3073-3081. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.05.012
H. Wiener, J. Blum, Y. Sasson. “Studies on the mechanism of transfer hydrogenation of nitroarenos by formate salts catalyzed by Pd/C”, J. Org. Chem. Vol. 56. 1991. pp. 4481-4486. DOI: https://doi.org/10.1021/jo00014a029
F. F Kopinke, K. Mackenzie, R. Koehler, A. Georgi. “Alternative sources of hydrogen for hydrodechlorination of chlorinated organic compounds in water on Pd catalysts”. Appl. Catal. A. Vol. 271, 2004. pp. 119-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.02.052
M. K. Anwer, D. B. Sherman, J. G. Roney, A. F. Spatola. “Applications of ammonium formate catalytic transfer hydrogenation analysis of catalysts, donor quantity, and solvent effects upon the efficacy of dechlorination”. J. Org. Chem. Vol. 54.1989.pp. 1284-1289. DOI: https://doi.org/10.1021/jo00267a012
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