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Vías catalíticas sostenibles para precursores de biocombustibles: conversión cuantitativa de glucosa en ácido glucónico utilizando un catalizador de biocarbón Pt-Zn

Autores: Hao, Hengyu; Guo, Haixin; Chen, Bingkun; Smith Jr, Richard Lee; Feng, Shen

Idioma: Inglés

Editor: Vijai Kumar Gupta

Año: 2024

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Acceso abierto

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Categoría

Energía

Subcategoría

Energía biomasa

Palabras clave

Biomasa
Aleación Pt-Zn
Biocarbón
Síntesis solvotermal
Reacción de un solo paso
Ácido de azúcar

Licencia

CC BY – Atribución

Consultas: 25

Citaciones: Biofuel Research Journal Vol. 11 Núm. 3


Descripción

Lograr la conversión cuantitativa de materias primas derivadas de la biomasa en condiciones ambientales normales (20 °C, aire atmosférico, 0,1 MPa) es un hito fundamental para la sostenibilidad de los procesos químicos. En este caso, la conversión cuantitativa de glucosa en ácido glucónico se logró en condiciones ambientales sin aditivos utilizando un catalizador de biocarbón soportado por nanopartículas intermetálicas de Pt-Zn preparado a partir de paja de arroz cruda (Pt-Zn/strawC) mediante una sencilla reacción solvotérmica en un solo recipiente con disolvente de etilenglicol. Los análisis espectroscópicos verificaron la formación de la aleación intermetálica Pt-Zn y confirmaron fuertes interacciones electrónicas entre el metal y el soporte. El catalizador Pt-Zn/pajaC (relación molar Pt:Zn de 1:6) fue altamente selectivo para la conversión de glucosa en ácido glucónico, mientras que se alcanzaron rendimientos de hasta el 99,9 % (98,9 % de ácido glucónico, 1,0 % de ácido glucárico) a 20 °C en condiciones sin bases ni aditivos. Las mediciones isotópicas y la teoría del funcional de la densidad revelaron interacciones sinérgicas en la aleación Pt-Zn, en la que la aleación tendía a absorber glucosa y O2 activo en radical superóxido (O2·). Este trabajo demuestra un método quimio-catalítico que es práctico para las condiciones ambientales y proporciona una nueva vía para la conversión sostenible de biomasa lignocelulósica en productos químicos.

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