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Boletín de la Sociedad Chilena de Química

versión impresa ISSN 0366-1644

Resumen

REYES, P. et al. Crotonaldehyde Hydrogenation on Rh/TiO2 catalysts: In situ DRIFTS studies. Bol. Soc. Chil. Quím. [online]. 2002, vol.47, n.4, pp. 547-556. ISSN 0366-1644.  http://dx.doi.org/10.4067/S0366-16442002000400027.

Se estudiaron las propiedades superficiales y catalíticas en la hidrogenación de crotonaldehído en fase vapor de catalizadores Rh/TiO2. Se encontró que una parcial reducción del soporte, inducida por una reducción a alta temperatura produce una decoración superficial del componente metálico. Los sitios interfaciales creados son los responsables de un incremento en la selectividad hacia el alcohol crotílico a través de un aumento en la polarización del enlace C=O. La espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, XPS, reveló que el rodio se encontraba en diferentes estados de oxidación, con una contribución cercana a 20% de especies Rhd + y 80 % de especies Rhº para catalizadores reducido a a baja temperatura, LTR, y sólo un ligero aumento adicional de la proporción de Rhd + para catalizadores reducidos a alta temperatura, HTR. Estudios por microscopía electrónica de transmisión,TEM, mostraron que los cristalitos de Rh tenían un tamaño cercano a 3 nm , detectandosé sólo un ligero incremento en el tamaño de cristal en el catalizador HTR. Los estudios mediante DRIFTS se efectuaron en condiciones de reacción y permitieron identificar especies crotonaldehído fuertemente adsorbidas a través del enlace C=C y débilmente coordinada a través de ambos enlaces C=C y C=O. El catalizador reducido a alta temperatura, 723 K, muestró un incremento en la banda a 1660 cm-1 atribuído a interacción entre el grupo carbonílico y la superficie. Esta banda parece ser estabilizada en los sitios interfaciales Rh/TiOx .La desactivación observada en la hidrogenación del alcohol crotílico puede atribuírse a la generación de especies carboxilato asimétricas fuertemente quimisorbidas, que aparece como una banda a 1740 cm-1. Esta banda crece a expensas del intermediario de crotonaldehído con enlace O s - quimisorbido coordinativamente sobre sitios insaturados (sitios ácidos Lewis) responsables de la formación del alcohol crotílico (detectado por una banda a 1653 cm-1). Adicionalmente, se observa una pequeña banda a 2068 cm-1, la cual es asignada a CO adsorbido sobre metales de transición, la cual crece con el tiempo de reacción, puede explicar la desactivación observada en los catalizadores que operan en reactores de flujo contínuo.

Palabras clave : Rh/TiO2; crotonaldehído; hidrogenación; DRIFTS.

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