Studio della reazione di chetonizzazione di acidi carbossilici in fase gas

Negli ultimi anni la ricerca di materie prime alternative a quelle di origine fossile ha assunto primaria importanza per l’industria chimica. Una classe di composti ottenibili da fonti rinnovabili sono gli acidi organici, per fermentazione di zuccheri o mediante fast pyrolisis di biomasse ligno-cellulosiche. Il bio-olio derivante da quest’ultimo processo, a causa della presenza degli acidi, richiede ulteriori lavorazioni per ridurne la corrosività ed aumentarne il potere calorifico. La chetonizzazione, reazione di condensazione di due molecole di acido a dare un chetone, una molecola di anidride carbonica e una di acqua, può consentire di rimuovere gli acidi carbossilici dal bio-olio trasformandoli in molecole, i chetoni, più adatte all’utilizzo come carburanti. Tale reazione è già impiegata commercialmente per la sintesi del 3-pentanone in fase gas e con catalisi eterogenea. In questo lavoro di tesi la chetonizzazione dell’acido propionico è stata studiata in fase gas su ossidi di alluminio, lantanio, zirconio e silicio e fosfati di alluminio, lantanio e zirconio. In questo modo è stato possibile valutare l’effetto dell’introduzione del fosforo in tali materiali. È stato dimostrato che i catalizzatori più attivi e selettivi sono gli ossidi metallici con caratteristiche anfotere. La reazione sui fosfati è stata studiata al variare della temperatura. Sul fosfato di alluminio si è eseguito uno studio di chetonizzazione incrociata con acido acetico e acido propionico: i risultati mostrano che il prodotto maggioritario è quello derivante dalla chetonizzazione incrociata (2-butanone).