RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Oxidation of sugar mixtures on gold nanoparticle extrudates
A1 Herrero Manzano, María
A2 Universidad de Valladolid. Escuela de Ingenierías Industriales
K1 Oxidation of sugars
K1 Biomass valorization
K1 Heterogeneous catalysis
K1 Gold catalyst
K1 3308 Ingeniería y Tecnología del Medio Ambiente
AB El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de química industrial e ingeniería de la reacción en Åbo Akademi University (Turku, Finlandia) con la colaboración de la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) en posesión de una beca de movilidad Erasmus. El trabajo fue supervisado por Tapio Salmi, Dmitry Murzin y Juan García Serna.El proyecto enfocado en la revalorización de la biomasa proveniente de residuos forestales tiene como objetivo el estudio de la reacción de oxidación de azucares sobre un catalizador con nano partículas de oro. Los azucares, provenientes de la hidrólisis de la biomasa, pueden ser revalorizados mediante la fijación de un átomo de oxígeno en un grupo hidroxilo originando un grupo carboxilo en la molécula. Los azúcares ácidos obtenidos son compuestos de valor añadido usados en la industria farmacéutica, alimentaria y de la construcción como aditivos. El creciente desarrollo de nuestra sociedad ha obligado a la industria a buscar nuevas fuentes de materias primas, alternativas al petróleo y más sostenibles.Es por ello que la investigación está orientada al progreso de procesos eficientes y sostenibles, procesos que favorezcan el desarrollo sostenible como la teoría “Green chemistry”. Dentro de esta teoría encontramos conceptos como el aplicado en este proyecto, el concepto de biorrefinería. El concepto de biorrefinería hace referencia al conjunto de procesos y tecnologías que convierten la biomasa en energía y productos de valor añadido.Durante el desarrollo de este proyecto se llevaron a cabo experimentos en un reactor semi-batch a 70oC, pH 8 y presión atmosférica equipado con un sistema de adicción automática de hidróxido sódico que permitía controlar de una forma precisa el pH. La reacción de oxidación de dos azúcares básicos C5 y C6 (arabinosa y glucosa respectivamente) gracias a la presencia de nanopartículas de oro sobre alúmina que actuaban como catalizador. El sistema disponía de una tecnología nueva conocida como SpinChemTM que permite tener inmovilizado el catalizador dentro de una red que favorece el flujo de fluido desde la parte inferior de la cesta a las paredes exteriores de ella. El dispositivo funciona a su vez como agitador, proporcionando un buen mezclado que permite depreciar las limitaciones de transferencia de materia externa. Este dispositivo es un paso intermedio entre el reactor discontinuo y continuo, dando una idea de cómo sería la reacción teniendo en cuenta la difusión de los reactivos y los productos en la superficie del catalizador. Las muestras fueron tomadas manualmente y analizadas en una columna de cromatografía líquida de alta eficacia. Se sintetizó un catalizador y se testó un catalizador comercial, ambos fueron caracterizados usando métodos de análisis como TEM, SEM, N2 physisorption y Malvern análisis.Se observó una clara desactivación del catalizador aparentemente debido a la lixiviación sufrida por la pérdida de oro en la fase líquida. Además de un alto efecto de la transferencia de materia interna. Futuros estudios son necesarios para la completa comprensión de este sistema y su desarrollo en un reactor continuo. Igualmente, una nueva propuesta de catalizador, sin contenido en oro, surgió durante el desarrollo del proyecto, la cual necesita ser estudiada en profundidad.
YR 2020
FD 2020
LK http://uvadoc.uva.es/handle/10324/45470
UL http://uvadoc.uva.es/handle/10324/45470
LA eng
NO Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente
DS UVaDOC
RD 30-abr-2024