Estudio preliminar de la preparación de carbonatos cíclicos por cicloadición del epóxido de limoneno con CO2 empleando TiO2, MOF (UiO-67-bpydc MIL-125-NH2), MCM-41 con basicidad tipo Lewis

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dc.contributor.advisorMartinez Ortega, Fernando
dc.contributor.authorDiaz Pinzon, Luis Efren
dc.contributor.evaluatorMartinez Morales, Jairo Rene
dc.contributor.evaluatorUrbina Gonzalez, Juan Manuel
dc.date.accessioned2023-11-15T15:47:51Z
dc.date.available2023-11-15T15:47:51Z
dc.date.created2023-11-12
dc.date.issued2023-11-12
dc.description.abstractLa captura y utilización selectiva de carbono como materia prima para sintetizar productos químicos y combustibles de valor añadido es un paso prometedor hacia la reducción de la concentración de CO2 atmosférico y la obtención de productos químicos de alto valor. La reacción de cicloadición de CO2 a epóxidos para la formación de carbonatos cíclicos es una opción interesante en la fijación de CO2. A escala industrial los epóxidos usados se derivan principalmente de materias primas petroquímicas, sin embargo, en la actualidad se busca obtener sustratos biorenovables utilizados en la industria como el epóxido de limoneno el cual es extraído de residuos de biomasa, como cáscaras de naranja o de limón. Entre las diversas clases de catalizadores estudiados para la cicloadición de CO2 a carbonatos cíclicos encontramos las redes organometálicas (MOFs), considerados materiales catalíticos prometedores debido a sus propiedades topológicas y estructuras que pueden diseñarse mediante la elección de los nodos metálicos y diferentes ligandos orgánicos. De igual forma los materiales mesoporosos como él (TiO2) y el MCM-41 resultan ser bastantes llamativos por la facilidad para prepararlos y su uso como soporte para la inmovilización de una alta densidad de funcionalidades ácido de Lewis (LA) y básico de Lewis (LB) CO2-fílicas de metales, compuestos orgánicos y catalizadores homogéneos proporcionado facilidades técnicas relacionadas con estabilidad, separación, y reutilización de los catalizadores. Con base a esto los catalizadores UiO-67 (Zr/Ti)-bpydc y MCM-41-bpydc mostraron una conversión de 98,05 % y 94,81% para el epóxido de estireno con una selectividad de 3,51 % y 2,52 % respectivamente para nuestro producto de interés bajo las condiciones de 6 atm de presión, 100 °C de temperatura y 6 horas de reacción sin co-catalizador mostrando el efecto sinérgico de los sitios básico de Lewis para la activación del CO2 y el soporte suministrando sitios acido de Lewis para la activación del epóxido.
dc.description.abstractenglishSelective carbon capture and utilisation as a feedstock for synthesising value-added chemicals and fuels is a promising step towards reducing atmospheric CO2 concentration and obtaining high-value chemicals. The cycloaddition reaction of CO2 to epoxides for the formation of cyclic carbonates is an interesting option in CO2 fixation. On an industrial scale, the most commonly used epoxides are mainly derived from petrochemical feedstocks, however, nowadays, biorenewable substrates used in industry such as limonene epoxide, which is extracted from biomass waste, such as orange or lemon peel (1), are being sought. Among the various classes of catalysts studied for CO2 cycloaddition to cyclic carbonates are organometallic networks (MOFs), which are considered promising catalytic materials due to their topological properties and structures that can be designed by choosing metal nodes and different organic ligands (2). Likewise, mesoporous materials such as (TiO2) and MCM-41 are quite striking for their ease of preparation and their use as support for the immobilisation of a high density of Lewis acid (LA) and Lewis basic (LB) CO2-philic functionalities of metals, organic compounds and homogeneous catalysts providing technical facilities related to stability, separation, and reusability of the catalysts (3). Based on this, the catalysts UiO-67 (Zr/Ti)-bpydc and MCM-41-bpydc showed a conversion of 98.05 % and 94.81 % for styrene epoxide with a selectivity of 3.51 % and 2.52 % respectively for our product of interest under the conditions of 6 atm pressure, 100 °C temperature and 6 hours of reaction without co-catalyst showing the synergistic effect of the Lewis basic sites for CO2 activation and the support providing Lewis acid sites for epoxide activation.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
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/20.500.14071/15356
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCatalizadores heterogéneos
dc.subjectfijación química de CO2
dc.subjectdióxido de carbono
dc.subjectcarbonatos cíclicos
dc.subjectepóxidos
dc.subject.keywordHeterogeneous catalysts
dc.subject.keywordchemical fixation of CO2
dc.subject.keywordcarbon dioxide
dc.subject.keywordcyclic carbonates
dc.subject.keywordepoxides
dc.titleEstudio preliminar de la preparación de carbonatos cíclicos por cicloadición del epóxido de limoneno con CO2 empleando TiO2, MOF (UiO-67-bpydc MIL-125-NH2), MCM-41 con basicidad tipo Lewis
dc.title.englishPreliminary study of the preparation of cyclic carbonates by cycloaddition of limonene epoxide with CO2 using TiO2, MOF (UiO-67-bpydc MIL-125-NH2), MCM-41 with Lewis-type basicity.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Química