Esterification of levulinic acid via catalytic and photocatalytic processes using fluorinated titanium dioxide materials

• Claudia Patricia Castañeda Martínez ^[1] ; José Jobanny Martínez Zambrano ^[1] ; Andrés Camilo Mesa ^[1]
  1. [1] Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 105, 2022, págs. 29-36
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Esterificación de ácido levulínico mediante procesos catalíticos y fotocatalíticos empleando dióxido de titanio fluorado
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo de investigación se estudió la síntesis, caracterización y actividad de materiales de dióxido de titanio fluorados (TiO2-F 1% y TiO2-F 5%) modificados in-situ a través del método de sol-gel, en la reacción de esterificación de ácido levulínico conducida tanto por vía fotocatalítica como catalítica. Las propiedades fisicoquímicas de los materiales se determinaron mediante estudios por difracción de rayos X, espectrofotometría UV-Vis de reflectancia difusa, análisis térmico y adsorción de piridina. Se encontró que la inclusión del anión fluoruro causa una disminución en la conversión del ácido levulínico por vía fotocatalítica; sin embargo, en la activación por vía catalítica se observó un ligero incremento en la conversión del ácido levulínico empleando los materiales fluorados. Finalmente, la reacción en presencia de disolventes halogenados (CCl4) mediante reacción de fotólisis favorece una conversión del 100% en 1h.

  • English

    This study evaluated the synthesis, characterization, and activity of fluorinated titanium dioxide materials (TiO2-F 1% and TiO2-F 5%) in-situ modified by the sol-gel method in the esterification reaction of levulinic acid conducted by catalytic and photocatalytic processes. The physicochemical properties of the materials were determined by X-ray diffraction, UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy, thermal analysis, and pyridine adsorption. It was found that the inclusion of fluoride anion causes a decrease in the levulinic acid conversion by photocatalytic reaction; however, in the catalytic activation, a slight increase in the conversion using the fluoride materials was observed. Finally, the reaction in the presence of halogenated solvents (CCl4) by photolysis reaction favors a conversion of 100% in 1h.