Catalizzatori a base di idrossiapatiti e ossidi basici nella reazione di Guerbet

Negli ultimi decenni la preoccupazione per l’esaurimento del petrolio e l’inquinamento ambientale hanno catalizzato l’interesse scientifico verso processi sostenibili che utilizzano reagenti rinnovabili, quali le biomasse. In questa cornice, il bioetanolo ha dimostrato di essere una promettente molecola piattaforma, interamente derivante da biomasse, per la sua versatilità. Infatti, può essere utilizzato tal quale come carburante oppure può essere convertito in moltissimi prodotti a più alto valore aggiunto, tra cui il butanolo. Il butanolo è importante in quanto può essere utilizzato come intermedio per produrre molecole ad alto valore aggiunto (tra cui l’anidride maleica), come additivo in prodotti di uso quotidiano oppure come biocarburante. Quest’ultimo utilizzo è di particolare interesse perché consente di non apportare modifiche agli attuali motori delle macchine. Una delle vie per produrre butanolo più interessanti e studiate è la reazione di Guerbet che prevede la condensazione di due molecole di etanolo per coprodurre butanolo e acqua. In questa tesi, la reazione di Guerbet è stata studiata su diversi sistemi catalitici: calcio ossido, stronzio ossido, magnesio ossido impregnato con acido fosforico, calcio e stronzio idrossiapatite. I catalizzatori sono stati preparati per coprecipitazione e caratterizzati tramite analisi XRD, ATR-IR, TPD-NH3, TPD-CO2, BET, assorbimento di piridina seguito con spettroscopia infrarossa a riflettanza diffusa (DRIFTS). Le performance catalitiche sono state studiate in fase gas e i migliori catalizzatori sono risultati essere la Ca-HAP e H3PO4/MgO. La diversa attività catalitica dei vari campioni è stata messa in correlazione con le diverse specie rilevate sulla loro superficie con esperimenti di assorbimento di etanolo seguiti con spettroscopia DRIFTS.