Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo
En los últimos años, las técnicas de modelado y simulación a escala cuántica han alcanzado logros inimaginables gracias a los avances tecnológicos y como respuesta a la necesidad de correlacionar un sistema de partículas interactuantes con comportamientos observados experimentalmente. Los actuale...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Otros Autores: | |
| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2014
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3651 |
| Aporte de: |
| id |
I20-R126123456789-3651 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Universidad Nacional del Sur |
| institution_str |
I-20 |
| repository_str |
R-126 |
| collection |
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) |
| language |
Español |
| orig_language_str_mv |
spa |
| topic |
Tecnología alimentaria Butadieno DFT Superficies bimetálicas Pd-Ni Hidrogenación parcial |
| spellingShingle |
Tecnología alimentaria Butadieno DFT Superficies bimetálicas Pd-Ni Hidrogenación parcial Gómez, Guillermina Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| topic_facet |
Tecnología alimentaria Butadieno DFT Superficies bimetálicas Pd-Ni Hidrogenación parcial |
| description |
En los últimos años, las técnicas de modelado y simulación a escala cuántica han
alcanzado logros inimaginables gracias a los avances tecnológicos y como respuesta a la
necesidad de correlacionar un sistema de partículas interactuantes con comportamientos
observados experimentalmente. Los actuales métodos ab-initio conducen a una mayor
diversidad y exactitud de resultados predictivos aunque son computacionalmente más
costosos.
En la presente tesis doctoral, se propuso como objetivo estudiar la
hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo usando
métodos de primeros principios y empleando un modelo periódico para representar
mejor al sistema; todo motivado a partir del interés suscitado por la hidrogenación
catalítica de los ácidos grasos para obtener productos 0% trans con el fin de mejorar la
selectividad y especificidad de los catalizadores empleados.
En particular se ha utilizado al 1,3-butadieno (13BD) como modelo de un ácido
graso, por ser el alqueno más simple con dos dobles enlaces conjugados, y a superficies
bimetálicas multilaminares de Pd-Ni, como catalizadores. Estas superficies resultan ser
modelos de catalizadores modificados a los de Pd y Ni puros, conocidos por sus
actividades catalíticas en el estudio de la hidrogenación parcial, así como por sus
desventajas asociadas al alto costo y/o limitada actividad en la formación de isómeros
cis. La incorporación de pequeñas cantidades de otro metal de transición, como por
ejemplo Pd en una superficie de Ni, mejora la actividad y la selectividad hacia los
isómeros butenos.
Las superficies evaluadas PdnNim(111), donde n corresponde al número de capas
de Pd (n = 0 - 4) depositadas sobre m capas de Ni (n + m = 4), fueron caracterizadas
mediante sus propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas. A partir de una
correcta descripción de las mismas se seleccionaron dos de ellas: PdNi3(111) y
Pd3Ni(111), sobre las cuales se adsorbieron el 13BD, los intermediarios y los productos
de reacción. Mediante el análisis de las geometrías, las energías de adsorción y las
densidades de estados se pudieron identificar las geometrías más estables que fueron
empleadas en el posterior análisis de la reacción.
La hidrogenación parcial del 13BD se evaluó de acuerdo al mecanismo de
Horiuti-Polanyi. El proceso resultó ser exotérmico en la superficie modelo de
PdNi3(111) con barreras de activación más bajas y endotérmico en la de Pd3Ni(111).
Sobre la superficie PdNi3(111) se obtuvieron como productos de la reacción
exclusivamente butenos, con cierta selectividad hacia el isómero 2-buteno. El trans-2-
buteno es el isómero geométrico más esperable del 2-buteno, debido a la geometría de
adsorción más estable del 13BD. Al evaluar la isomerización del trans al cis-2-buteno y
la formación del cis-2-buteno, a partir de la hidrogenación del dieno adsorbido en el
modo apropiado para esta geometría, se descubrió que el cis-2-buteno sólo se formaría a
partir de la hidrogenación del 13BD adsorbido en el sitio de igual geometría.
Mediante la extrapolación de los resultados obtenidos en esta tesis sería de
esperar que un catalizador con las características del modelo PdNi3(111) mejore la
actividad y aumente la selectividad de los productos hacia los isómeros cis al hidrogenar
aceites comestibles. |
| author2 |
Belelli, Patricia Gabriela |
| author_facet |
Belelli, Patricia Gabriela Gómez, Guillermina |
| format |
tesis doctoral |
| author |
Gómez, Guillermina |
| author_sort |
Gómez, Guillermina |
| title |
Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| title_short |
Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| title_full |
Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| title_fullStr |
Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| title_full_unstemmed |
Estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| title_sort |
estudio de la hidrogenación de aceites comestibles sobre catalizadores metálicos modelo |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3651 |
| work_keys_str_mv |
AT gomezguillermina estudiodelahidrogenaciondeaceitescomestiblessobrecatalizadoresmetalicosmodelo |
| bdutipo_str |
Repositorios |
| _version_ |
1764820504994119681 |