Desarrollo de catalizadores selectivos sólidos (ácido-base y redox) para procesos químicos sostenibles

Una de las línea de trabajo que desarrollamos desde el Instituto de Tecnología Química se centra en el diseño molecular y síntesis de catalizadores estructuralmente definidos con centros activos aislados o múltiples, aplicados en procesos de química sostenible en el campo de la petroquímica, productos químicos y química fina. Así, trabajamos en: - Catalizadores sólidos-ácidos: diseño molecular y síntesis de catalizadores con centros ácidos Brönsted y Lewis estables, que se puedan regenerar fácilmente y sean reciclables. Además trabajamos para controlar las dimensiones y topologías de los poros y cavidades y lograr una composición bien definida para poder controlar el rango (corto o largo) de reacción entre los reactantes, estados de transición y productos con el catalizador. - Catalizador sólido-básico: diseño de moléculas discretas con un carácter fuertemente básico y su anclaje o encapsulación en materiales sólidos, así como la síntesis de materiales sólidos con centros activos básicos Brönsted y Lewis de adsorción controlada. Esto permite disponer de una variedad de catalizadores ácidos básicos en el rango de basicidad que ayuda a sustituir bases minerales para procedimientos que implican formación de enlaces C-C. - Catalizadores metálicos y óxidos: síntesis de óxidos de metales de transición laminados (monolaminares) con elevada área superficial que pueden actuar directamente como catalizadores de oxidación y/o como soportes de nanopartículas de otros óxidos metálicos que pueden modificar las propiedades electrónicas y, por tanto, aumentar la selectividad de oxidación-hidrogenación y tioresistencia. También es importante el control del tamaño y forma del cristal.

Aplicaciones

  • Catalizadores a medida para diferentes tipos de procesos químicos

Ventajas técnicas

  • Utilización de materiales de bajo coste para la preparación de catalizadores.
  • Posibilidad de preparar catalizadores con características específicas para la reacción deseada.

Beneficios que aporta

  • Incremento del rendimiento de los procesos químicos industriales, aumentando la selectividad y la actividad y reduciendo la formación de subproductos. . - Menor coste para la industria
  • Menor coste medioambiental.

Experiencia relevante

  • El Instituto de Tecnología Química es un centro de investigación mixto creado en 1990 por la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), con sede en el Campus de la UPV. Desde su puesta en marcha y hasta la actualidad, el ITQ se ha convertido en un centro de referencia en el ámbito de la investigación química. Así, sus investigaciones abarcan un amplio abanico de campos y aplicaciones, tales como materiales mesoporosos, mesoestructurados y orgánicos-inorgánicos; materiales microporosos así como su aplicación en catálisis; química fina; oxidación selectiva de hidrocarburos, desarrollo de pilas de combustibles y almacenamiento de hidrógeno; procesos catalíticos con catalizadores ácido/base bifuncionales; síntesis de hidrocarburos a partir de gas natural y de síntesis; procesos catalíticos de eliminación de contaminantes; catálisis computacional y combinatoria, energías renovables (aprovechamiento luz solar; transformación biomasa; producción y almacenamiento hidrógeno) y fotoquímica, procesos fotoquímicos y fotobiología. Dirigido por Avelino Corma, el ITQ mantiene una estrecha colaboración con empresas del sector de la tecnología química y de materiales, así como con compañías cuya actividad se centra en la producción y distribución de energía y gas, petroquímicas, etc., tanto a nivel nacional como internacional.