Funcionalización de carbón tipo mesoporoso starbons-300 con grupos sulfónicos y su evaluación catalítica en la esterificación del ácido oleico

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dc.contributor.advisorNiño Gómez, Martha Eugenia
dc.contributor.authorAldana Pérez, Alejandro
dc.date.accessioned2024-03-03T18:45:35Z
dc.date.available2011
dc.date.available2024-03-03T18:45:35Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011
dc.description.abstractEn el presente trabajo de investigación se empleó el Starbons-300 como soporte catalítico y como método de funcionalización se utilizó la sulfonación, aplicando agentes sulfonantes como el ácido sulfúrico concentrado y mezclas H2SO4-ClSO3H. Se estudió el efecto de estos dos sistemas sulfonantes sobre el grado de funcionalización y las propiedades texturales tales como área superficial, diámetro de poro y dimensión fractal. Además mediante espectroscopia de infrarrojo fotoacústica y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) fue posible identificar la presencia de grupos sulfónicos. Por otra parte, las propiedades ácidas fueron evaluadas mediante ensayos de potencial Z y aplicando experimentos de Resonancia Magnética Nuclear de 31P en estado sólido usando óxido de trietilfosfina como molécula sonda. En los estudios de Resonancia Magnética Nuclear de 31P se emplearon la titania sulfatada y la celulosa-ácido sulfúrico como sólidos ácidos de referencia para comparar la fortaleza ácida de los Starbons-300 sulfonados. También fue posible solubilizar el Starbons-300 sulfonado en cloroformo mediante la formación de una sal. Este proceso favoreció la obtención de un espectro 2D de RMN HSQC de alta calidad en fase líquida, el cual permitió discernir acerca de la composición química de estos carbones mesoporosos. Los Starbons-300 sulfonados obtenidos en este trabajo de investigación fueron evaluados en la reacción de esterificación del ácido oleico. Finalmente, la estabilidad del Starbons-300 sulfonado fue estudiada mediante ciclos de reuso.
dc.description.abstractenglishSulfonated carbons are composed of sulfonated small polycyclic aromatic carbon and it is expected that it becomes a highly stable solid with a high density of active sites capable to carry out esterification reactions. In this way mesoporous carbon preparation by using the templating method has been reported by Peng et al. The typical procedure involves filling mesoporous silica with a carbon precursor (e.g. sucrose), which is subsequently carbonized through a series of high temperature processes. The template is removed with hydrofluoric acid or caustic soda. These mesoporous carbon are functionalized with sulfonic groups and then evaluated in the esterification of oleic acid. However, there is a new family of mesoporous carbonaceous material which is prepared by using mesoporous starch as the precursor without the need for a templating agent. The method utilizes the natural ability of the amylose and amylopectin polymer chains within the starch granules to assemble into an organized nanoscale lamellar structure, which consists of crystalline an amorphous region. The mesoporous starch is heated at different temperature from 150-700 ˚C under vacuum. This way produces a variety of mesoporous materials from amorphous carbon to graphite like activated carbons. The carbonaceous material prepared using mesoporous starch is called Starbons. With this in mind, in the present study, the synthesis of sulfonated Starbons-300 using a mixture of ClSO3H/H2SO4 and H2SO4 (98 %) as sulfonating agents is reported. The characterization of sulfonated Starbons-300 was performed by infrared photoacustic spectroscopy, nitrogen adsorption, zeta potential measurements. The acidic properties of the sulfonated Starbons were evaluated by acid back titration and the content of SO3H groups was evaluated by experiments of cationic exchange capacity. The assessment of the catalysts was carried out in the esterification of a mixture of free fatty acids with ethanol.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/25829
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectStarbons-300
dc.subjectesterificación
dc.subjectácido oleico
dc.subjectcarbón mesoporoso
dc.subjectsólido ácido.
dc.subject.keywordSuperacid solids; Starbons-300; sulfonated Starbons-300 acidity; esterification of free fatty acids; esterification of oleic acid
dc.titleFuncionalización de carbón tipo mesoporoso starbons-300 con grupos sulfónicos y su evaluación catalítica en la esterificación del ácido oleico
dc.title.englishFunctionalization of mesoporous carbon Starbons-300 with sulfonic groups and its catalytic evaluation in the esterification of acid oleic.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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