Hidroxilación de fenol con catalizadores ZSM-5 modificado con cobre

Abstract

RESUMEN: Se sintetizaron varios catalizadores Cu-ZSM-5 con diferentes relaciones Si/Al y Si/ Cu. Usando metilamina o hidróxido de sodio como agente mineralizante. Los catali zadores se caracterizaron por DRX, IR, análisis BET, UV-VIS y análisis elemental. El desempeño catalítico de los catalizadores sintetizados se evaluó en la hidroxila ción de fenol con H2O2. Se encontró que la relación catecol (CAT)/(hidroquinona (HQ) + p-benzoquinona (PBQ)) aumentó con el contenido de agua, presentó un máximo cuando la relación en peso de agua/fenol fue de 53/1 y se favoreció a altas temperaturas, con el aumento del contenido de aluminio o con la disminución en el contenido de catalizador. El contenido de cobre no fue un factor determinante para la conversión ni para la selectividad en la hidroxilación de fenol. La producción de la p-benzoquinona (PBQ), producto de oxidación de la hidroquinona, fue mínimo cuando se usaron las siguientes condiciones: 80 ºC, fenol: 1 mmol, relación molar fenol/H2O2 de 3/1, catalizador: 20 mg, agua: 5 g, tiempo de reacción: 4 h.

ABSTRACT: Several CuZSM-5 catalysts were prepared by hydrothermal synthesis from gels containing different Si/Al and Si/Cu ratios; methylamine or sodium hydroxide were used as mineralizing agents. Catalysts were characterized by DRX, IR, BET, UV VIS and chemical analysis. Catalysts activity were evaluated in the hydroxylation of phenol with H2O2. The catechol (CAT)/(hydroquinone (HQ) + p-benzoquinone (PBQ)) ratio increased either by increasing H2O content and reaction temperature, lowering catalyst amount, or decreasing catalyst Si/Al ratio. The production of p-benzoquinone (PBQ), resulting from hydroquinone oxidation, was minimized when reaction conditions were: 80 ºC, phenol: 1 mmol, phenol/H2O2 molar ratio: 3/1, catalyst: 20 mg, and water: 5 g, reaction time: 4 h.