Preparazione mediante elettrofilatura di membrane catalitiche per l'ossidazione dell'HMF

La continua crescita di interesse verso materiali nanostrutturati organici-inorganici funzionalizzati, ha permesso lo sviluppo di tecnologie per la produzione di membrane composite, aventi proprietà uniche. Tali materiali ad oggi presentano largo impiego in ambito biomedicale, ad esempio per la produzione di scaffolds, ed industriale, come ad esempio per la purificazione dell’acqua e la separazione dei gas. In particolare è risultato di grande interesse l’inserimento di fasi attive metalliche all’interno di membrane composite organiche/inorganiche, mediante la tecnica dell’elettrofilatatura. Questa tecnica permette di ottenere fibre polimeriche sub micrometriche, sfruttando l’azione di un campo elettrico, che orienta e permette l’attrazione delle fibre polimeriche, precedentemente polarizzate, su di un collettore. In questo lavoro è stata studiata la preparazione e l’ottimizzazione di membrane catalitiche di matrice polimerica, contenenti come fase attiva nanoparticelle di metalli nobili quali: Au, Pd e Pt. Tali membrane potrebbero trovare un uso industriale in reattori in continuo, per la reazione di ossidazione selettiva del 5-idrossimetilfurfurale (HMF), una molecola proveniente da biomasse di origine vegetale, ad acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA). Sono state ottimizzate le condizioni per la sintesi delle sospensioni nanoparticellari e sono stati preparati i catalizzatori supportati tramite Incipient Wetness Impregnation. Le membrane polimeriche catalitiche sono state prepatate mediante elettrofilatura a seguito dell’ottimizzazione dei parametri strumentali. Tali catalizzatori sono stati testati nella reazione di ossidazione dell’HMF utilizzando un reattore batch. I risultati catalitici ottenuti sono stati messi a confronto per verificare l’eventuale influenza della matrice polimerica sulle rese di reazione e per studiare possibile modificazioni strutturali della membrana a seguito delle condizioni utilizzate.