Hydrodeoxygenation of furfuryl alcohol over Cu/MgAl and Cu/ZnAl catalysts derived from hydrotalcite-like precursors

Abstract

RESUMEN: Se investigó la hidrodesoxigenación en fase acuosa (HDO) de alcohol furfurílico sobre catalizadores Cu/MgAl y Cu/ZnAl con diferentes relaciones molares Mg/Al y Zn/Al. Se utilizaron como soportes óxidos mixtos de Mg-Al y Zn-Al derivados de precursores de hidrotalcitas, los cuales fueron impregnados con una solución acuosa de nitrato de cobre por impregnación por humedad incipiente. La reacción de HDO se llevó a cabo en un reactor discontinuo típico a 5 MPa de H 2y 200 °C durante 4 h. Entre los catalizadores estudiados, el catalizador Cu/MgAl-0.5 exhibió la mayor conversión de alcohol furfurílico (86%) y rendimiento de ciclopentanol (35%), que es el producto de reacción con la mayor relación hidrógeno-carbono (H/C). Con el catalizador Cu/MgAl-3 se logró un alto rendimiento en ciclopentanona (67%). Los resultados obtenidos mostraron que el cobre soportado sobre catalizadores de óxidos mixtos derivados de precursores de hidrotalcita son una alternativa prometedora para mejorar la calidad del bioaceite.

ABSTRACT: The aqueous phase hydrodeoxygenation (HDO) of furfuryl alcohol over Cu/MgAl and Cu/ZnAl catalysts with different Mg/Al and Zn/Al molar ratios, were investigated. Mg-Al and Zn-Al mixed oxides derived from hydrotalcites precursors were used as supports, which were impregnated with an aqueous solution of copper nitrate by incipient wetness impregnation. The HDO reaction was carried out in a typical batch reactor at 5 MPa of H2 and 200°C for 4h. Among the catalysts studied, the Cu/MgAl-0.5 catalyst exhibited the higher furfuryl alcohol conversion (86%) and yield of cyclopentanol (35%), which is the reaction product with the highest hydrogen-carbon (H/C) ratio. With the Cu/MgAl-3 catalyst a high cyclopentanone yield (67%) was achieved. The results obtained, showed that copper supported on mixed oxides catalysts derived from hydrotalcite precursors are a promising alternative to improve the bio-oil quality.