Highly selective 1-butanol obtained from ethanol catalyzed by mixed metal oxides: Reaction optimization and catalyst structure behavior

Autor(es)

Siqueira, Marcos Rechi ^[1] ; Perrone, Olavo Micali ^[1] ; Metzker, Gustavo ^[1] ; de Oliveira Lisboa, Daniela Correa ^[1] ; Thomeo, Joao Claudio ^[1] ; Boscolo, Mauricio ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Inst Biosci Humanities & Exact Sci IBILCE, Sao Jose Do Rio Preto, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: MOLECULAR CATALYSIS; v. 476, OCT 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Synthesis and characterization of a copper mixed metal oxide obtained from hydrotalcite precursor as well as catalytic runs for ethanol conversion to 1-butanol are described. Applying the surface response model, the reaction was optimized reaching an ethanol conversion of 79.6% into gaseous phase (69% of yield) and condensed phase (31% of yield) products using a batch reactor at 350 degrees C for 5 h. The main product of the condensed phase was 1-butanol with 25.4% yield and 32% selectivity, these results being among the higher ones reported for this reaction in the literature. Recycling catalyst experiments demonstrated that, for at least four cycles, the ethanol conversion remains almost constant but the 1-butanol yield and selectivity both decreased. XRD, EPR, surface area measurements and acidity/basicity experiments carried out after the first and fourth catalyst recycling cycles show major modifications in the initial mixed metal oxide structure and copper oxidation state indicating that the active catalytic species increases during the first catalytic run. (AU)

• Processo FAPESP: 16/15575-7 - Síntese de carbonatos orgânicos a partir de CO2 e produtos de Guerbet provenientes do etanol catalisada por Cu-hidrotalcitas modificados com Ag +, Ni2+, Fe3+, La3+ ou Nb5+.
• Beneficiário: Olavo Micali Perrone
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/13230-5 - Reforma parcial do etanol: estabilidade e seletividade de óxidos mistos anfóteros como catalisadores para reação em fluxo a baixa atmosférica
• Beneficiário: Mauricio Boscolo
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Processo FAPESP: 92/03515-3 - Síntese, caracterização e reatividade térmica e fotoquímica de complexos de rutênio: implicações em catálise, quimioterapia e terapia foto-dinâmica
• Beneficiário: Douglas Wagner Franco
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/11588-4 - Hidrotalcitas contendo Ag, Cu, Ni, Fe, La ou Nb como catalisadores para desidrogenação de etanol e hidrogenação do bagaço de cana
• Beneficiário: Olavo Micali Perrone
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/23886-4 - Estudo sobre seletividade de processos de hidrogenólise / hidrogenação redutiva do bagaço de cana em estado supercrítico catalisado por óxidos metálicos estruturados
• Beneficiário: Mauricio Boscolo
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular