Desarrollo de catalizadores bimetálicos soportados en alúmina-titania para la hidrogenación selectiva de ácido succínico de origen biológico en productos de valor agregado

Dada la rápida tasa de consumo y las reservas limitadas de combustibles fósiles, la energía y los productos químicos derivados de la biomasa representan una solución prometedora para mitigar este desafío. El ácido succínico es uno de los productos químicos "bloques de construcción" más prometedores, y puede producirse de manera rentable a partir de la biomasa mediante fermentación en fase acuosa, en lugar de a partir de combustibles fósiles. Su hidrogenación catalítica produce varios productos valiosos como el tetrahidrofurano (THF) y el 1,4-butanodiol (BDO). Los catalizadores diseñados para este tipo de reacciones deben ser altamente activos, selectivos hacia los productos deseados, estables en agua y resistentes a los subproductos generados durante la fermentación. Sin embargo, la mayor parte de la literatura sobre la hidrogenación de ácido succínico se centra en reacciones llevadas a cabo en diversos solventes orgánicos en lugar de en agua. Como resultado, resulta difícil comparar la actividad catalítica de diferentes catalizadores metálicos bajo condiciones consistentes y relevantes. No obstante, se ha observado que la actividad catalítica está fuertemente influenciada por la naturaleza de las especies metálicas, siendo los catalizadores de metales nobles, por lo general, los que presentan el mejor rendimiento. Dado el alto costo y la escasez de los metales nobles, existe una necesidad apremiante de minimizar su uso mediante el desarrollo de catalizadores metálicos mixtos (nobles y no nobles) que ofrezcan un rendimiento comparable. En este contexto, el presente proyecto tiene como objetivo desarrollar catalizadores metálicos de bajo costo basados en Ni-Ru y Cu-Ru, ambos soportados en TiO2–?-Al2O3. La alúmina (?-Al2O3) es ampliamente utilizada como soporte catalítico debido a su alta área superficial, estabilidad térmica y capacidad para dispersar eficazmente los metales activos. La titania (TiO2) particularmente en su forma anatasa, también presenta alta estabilidad y puede interactuar sinérgicamente con ?-Al2O3. La incorporación de TiO2 puede mejorar la dispersión metálica y optimizar aún más la estabilidad del catalizador. Por lo tanto, la preparación de catalizadores metálicos de bajo costo resulta esencial para el éxito de esta propuesta. Los catalizadores se sintetizarán mediante métodos de coprecipitación e hidrotérmicos. Además, se podrá emplear la activación térmica con el fin de ajustar las propiedades texturales y optimizar el rendimiento catalítico. Esta investigación está totalmente alineada con las prioridades del programa marco Horizonte Europa, en particular aquellas que abordan la descarbonización, los procesos químicos sostenibles y el desarrollo de la bioeconomía. Al centrarse en la sustitución de los recursos fósiles y las materias primas críticas, el proyecto contribuye a los objetivos estratégicos de la Unión Europea para una transición ecológica y la resiliencia energética.

HURTADO COTILLO ,MARIO MARTIN