2024-03-29T15:28:34Zhttp://digital.csic.es/dspace-oai/requestoai:digital.csic.es:10261/1491002018-11-15T07:54:08Zcom_10261_84com_10261_5com_10261_31com_10261_3col_10261_463col_10261_410
Inmovilización covalente de catalizadores NHC de iridio en nanotubos de carbono con un grado de oxidación creciente y su efecto en la actividad de la transferencia de hidrógeno
Fernández García, Laura
Blanco, Matías
Álvarez Rodríguez, Patricia
Blanco Rodríguez, Clara
Jiménez, M. Victoria
Pérez-Torrente, Jesús J.
Blasco, Javier
Menéndez López, Rosa María
Diputación General de Aragón
Ministerio de Economía y Competitividad (España)
Principado de Asturias
Resumen del trabajo presentado al XIV Congreso Nacional de Materiales celebrado en Gijón del 8 al 10 de junio de 2016.
Los compuestos de carbenos N-heterocíclicos (NHC) de iridio son capaces de reducir
enlaces C=O y C=N para generar alcoholes y aminas en condiciones suaves siguiendo
los mecanismos de la transferencia de hidrógeno. Las excelentes propiedades de los
nanotubos de carbono (CNTs) los vuelven adecuados candidatos para el soporte de
dichos compuestos organometálicos. Sin embargo, los diferentes métodos de
producción de los CNTs generan impurezas metálicas y carbonosas que deben ser
eliminadas. Generalmente se emplean tratamientos ácidos oxidantes, los cuales
modifican los CNTs desarrollando una química superficial oxigenada. Estos grupos
funcionales se pueden emplear en la unión covalente de los compuestos NHC a los
materiales. En este trabajo se purificaron CNTs aplicando cuatro tratamientos de severidad oxidativa creciente, como son ácido clorhídrico, una mezcla de hidróxido amónico y peróxido de hidrógeno, ácido nítrico diluido y peróxido de hidrógeno, y una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico concentrados en caliente. La oxidación gradual generó una progresiva funcionalización oxigenada, junto con la introducción de defectos, a lo largo de las paredes de los CNTs. En los grupos carboxilo se anclaron compuestos NHC de iridio mediante uniones acetilo a las unidades N-metilimidazolio, con posterior fijado del metal. Se obtuvo un grado de funcionalización proporcional al grado de oxidación de los nanotubos, tanto en el contenido de nitrógeno (análisis elemental) como en el de iridio (ICP-MS). Los análisis microscópicos y de EXAFS descartaron la presencia de nanopartículas, revelando además la existencia de un enlace directo entre la química oxigenada del nanotubo y el metal. Los materiales híbridos desarrollados se ensayaron como catalizadores en la reducción de ciclohexanona a ciclohexanol siguiendo los mecanismos de la transferencia de hidrógeno, siendo la fuente de hidrógeno un medio de 2-propanol/KOH. Todas las muestras fueron activas, pero la actividad catalítica se vio fuertemente influenciada por el tipo y cantidad de grupos funcionales resultantes de los tratamientos aplicados a los nanotubos. La muestra más activa, con 100 min para obtener conversión completa, resultó aquella que fue sometida a la oxidación más severa, en claro contraste con los CNTs menos oxidados, que requirieron 900 min para alcanzar conversión completa. Por tanto, la actividad catalítica también fue proporcional al grado de oxidación del material.
Los autores agradecen al Ministerio de Economia y Competitividad (Proyectos Consolider Ingenio 2010 CSD2009-00050, MAT2013-48107-C3-1-R, CTQ2013-42532-P), al Principado de Asturias (GRUPINN14-118) y a la Diputación General de Aragón (FSE-E07 and FSE-E69) el apoyo financiero.
Peer Reviewed
2017-05-04T10:46:03Z
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2016
2017-05-04T10:46:04Z
comunicación de congreso
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
XIV CNMAT (2016)
http://hdl.handle.net/10261/149100
http://dx.doi.org/10.13039/501100003329
http://dx.doi.org/10.13039/100011941
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Sí
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