Obtención de furfural a partir de xilosa utilizando catalizadores heterogéneos de cascarilla de cacao
En este trabajo se desarrolló un procedimiento en cual se obtuvo un carbón activado mediante activación química de cascarilla de cacao con ácido fosfórico, y parte de éste se trató con ácido sulfúrico para incrementar el contenido de grupos ácidos; estos dos materiales fueron caracterizados mediante...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
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- Expeditio: repositorio UTadeo
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Heterogeneous catalyst
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En este trabajo se desarrolló un procedimiento en cual se obtuvo un carbón activado mediante activación química de cascarilla de cacao con ácido fosfórico, y parte de éste se trató con ácido sulfúrico para incrementar el contenido de grupos ácidos; estos dos materiales fueron caracterizados mediante análisis próximo, pH en el punto de carga cero, XPS, TPD- Por otro lado, se evaluó el desempeño de los materiales obtenidos, como catalizadores en la deshidratación de xilosa para la producción de furfural, empleando el tolueno como co-disolvente, con una relación de 1,5:1 (Tolueno/Agua) (v/v), tres proporciones xilosa/catalizador (10,15 y 20%), y tres temperaturas (150, 160,170°C), a un tiempo de reacción de 2 horas. Los mejores valores de rendimiento y selectividad a furfural obtenidos fueron de 15 % y 4,3 %, empleando el carbón activado acidificado a temperatura de 160°C y una relación de catalizador/xilosa de 15 %; dicho catalizador presentó la mayor relación de sitios ácidos. |
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Revisado 09 noviembre, 2019, https://www.fedecacao.com.co/portal/index.php/es/?start=4 García,C. Agirrezabal,I.Güemez,M. Maireles,P. 2014.Dehydration of d-xylose to furfural using different supported niobia catalysts.Elsevier.152-153:1-10. Gutierrez,A & Perilla.P(2019). Carbón activado mediante activación química con ácido fosfórico a partir de la cascarilla de cacao para la captura de . Hernández, M., Otero, A., Falcón, J., & Yperman III, Y. (2017). Características fisicoquímicas del carbón activado de conchas de coco modificado con HNO 3. Rev. Cubana Quím (Vol. 29). Retrieved from http://ojs.uo.edu.cu/index.php/cq José, M., & López, M. (2019). Funcionalización química de materiales carbonosos para almacenamiento y generación de energía. Kajaste,R.2014.Chemicals from biomass – managing greenhouse gas emissions in biorefinery production chains – a review.Elsevier.75:1-10. Kang, S., Ye, J., & Chang, J. (2013). 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Synthesis of sulfonated carbon catalyst from waste orange peel for cost effective biodiesel production. Bioresource Technology Reports, 2(2017), 69–76. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2018.04.007 Lu Liu, Hou-min Chang, Hasan Jameel, Sunkyu Park.2018.Furfural production from biomass pretreatment hydrolysate using vapor releasing reactor system.Elsevier. Liu, X. Y., Huang, M., Ma, H. L., Zhang, Z. Q., Gao, J. M., Zhu, Y. L., … Guo, X. Y. (2010). Preparation of a carbon-based solid acid catalyst by sulfonating activated carbon in a chemical reduction process. Molecules, 15(10), 7188–7196. https://doi.org/10.3390/molecules15107188. Li, W., Zhu, Y., Lu, Y., Liu, Q., Guan, S., Chang, H. min, … Ma, L. (2017). Enhanced furfural production from raw corn stover employing a novel heterogeneous acid catalyst. Bioresource Technology, 245, 258–265. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.077 Liu, L., Chang, H. min, Jameel, H., & Park, S. (2018). Furfural production from biomass pretreatment hydrolysate using vapor-releasing reactor system. Bioresource Technology, 252(January), 165–171. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.01.006 Lin, Q. xuan, Zhang, C. hui, Wang, X. hui, Cheng, B. gui, Mai, N., & Ren, J. li. (2019). Impact of activation on properties of carbon-based solid acid catalysts for the hydrothermal conversion of xylose and hemicelluloses. Catalysis Today, 319, 31–40. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.03.070 Nicol, M., & Villamil, V. (2015). Tesis Doctoral Michael Nicolás Vanoy Villamil. Capítulo VII. Conversión de D-Xilosa a Furfural: Optimización de Condiciones de Operación., 1–38. Rebeca Alejandra García López Br Yasser Antonio Granillo Oporta Tutor, B., & López Valerio, D. (2017). Universidad Nacional Autonóma De Nicaragua Unan-Managua Recinto Universitario Rubén Darío Facultad De Ciencias E Ingeniería Departamento De Química Monografía Para Optar Al Título De Licenciado En Química Industrial Evaluación De Las Condiciones Operacion. Retrieved from http://repositorio.unan.edu.ni/4275/1/96798.pdf |
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Los mejores valores de rendimiento y selectividad a furfural obtenidos fueron de 15 % y 4,3 %, empleando el carbón activado acidificado a temperatura de 160°C y una relación de catalizador/xilosa de 15 %; dicho catalizador presentó la mayor relación de sitios ácidos.Requerimientos de sistema: Adobe Acrobat ReaderIn this work a procedure was developed in which an activated carbon was obtained by chemical activation of cocoa husk with phosphoric acid, and part of it was treated with sulfuric acid to increase the content of acid groups; These two materials were characterized by close analysis, pH at zero charge point, XPS, TPD-NH_3. On the other hand, the performance of the materials obtained was evaluated, as catalysts in the dehydration of xylose for the production of furfural, using toluene as a co-solvent, with a ratio of 1.5: 1 (Toluene / Water) (v / v), three xylose / catalyst ratios (10.15 and 20%), and three temperatures (150, 160,170 ° C), at a reaction time of 2 hours. The best yield and furfural selectivity values obtained were 15% and 4.3%, using acidified activated carbon at a temperature of 160 ° C and a catalyst / xylose ratio of 15%; said catalyst had the highest ratio of acid sites.Ingeniero Químico31 páginasimage/jepgspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoIngeniería QuímicaFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaFurfuralCatalizador heterogéneoQuímica, IngenieríaQuímicaSoluciones (Química)FurfuralAldehídosIngeniería química -- Trabajos de gradoHeterogeneous catalystFurfuralObtención de furfural a partir de xilosa utilizando catalizadores heterogéneos de cascarilla de cacaoTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Agirrezabal-Telleria, I., Gandarias, I., & Arias, P. L. (2014). Heterogeneous acid-catalysts for the production of furan-derived compounds (furfural and hydroxymethylfurfural) from renewable carbohydrates: A review. Catalysis Today, 234, 42–58. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.11.02A M .Puziy, O I.Poddubnaya, R P.Socha, J. Gurgul, & M.Wisniewski. (2008). XPS and NMR studies of phosphoric acid activated carbons. Carbon, 46, 2113–2123. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2008.09.010Anthonia, E. E., & Philip, H. S. (2015). An overview of the applications of furfural and its derivatives. International Journal of Advanced Chemistry, 3(2), 42–47. https://doi.org/10.14419/ijac.v3i2.5048.Banco Mundial. (2018). Agricultura, valor agregado (% del PIB) | Data. Retrieved August 18, 2019, from https://datos.bancomundial.org/indicador/NV.AGR.TOTL.ZS?end=2018&start=1960&view=chartBhaumik, P., & Dhepe, P. L. (2017). From Lignocellulosic Biomass to Furfural: Insight into the Active Species of a Silica-Supported Tungsten Oxide Catalyst. ChemCatChem, 9(14), 2709–2716. https://doi.org/10.1002/cctc.201600784Cárdenas, F. (2004). Obtención De Furfural a Partir De Cáscaras De Arroz.Carvalho, R. C. (2005). Activated carbons as catalyst in the synthesis of fine chemicals Carbones activados como catalizadores en la síntesis de productos de alto valor añadido, 7–10.Cruz, G., Canepa, C., & Aguirre, D. (2013). Producción y caracterización de carbones activados a partir de residuos agroindustriales, 10(2), 17–25.Danon, B., Hongsiri, W., van der Aa, L., & de Jong, W. (2014). Kinetic study on homogeneously catalyzed xylose dehydration to furfural in the presence of arabinose and glucose. Biomass and Bioenergy, 66(0), 364–370. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.04.007Delbecq, F., Wang, Y., & Len, C. (2016). Conversion of xylose, xylan and rice husk into furfural via betaine and formic acid mixture as novel homogeneous catalyst in biphasic system by microwave-assisted dehydration. 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Maireles,P. 2014.Dehydration of d-xylose to furfural using different supported niobia catalysts.Elsevier.152-153:1-10.Gutierrez,A & Perilla.P(2019). Carbón activado mediante activación química con ácido fosfórico a partir de la cascarilla de cacao para la captura de .Hernández, M., Otero, A., Falcón, J., & Yperman III, Y. (2017). Características fisicoquímicas del carbón activado de conchas de coco modificado con HNO 3. Rev. Cubana Quím (Vol. 29). Retrieved from http://ojs.uo.edu.cu/index.php/cqJosé, M., & López, M. (2019). Funcionalización química de materiales carbonosos para almacenamiento y generación de energía.Kajaste,R.2014.Chemicals from biomass – managing greenhouse gas emissions in biorefinery production chains – a review.Elsevier.75:1-10.Kang, S., Ye, J., & Chang, J. (2013). Recent Advances in Carbon-Based Sulfonated Catalyst:\rPreparation and Application. 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