Efecto del ácido orgánico en la regeneración de la actividad de catalizadores gastados de CoMo/Al2O3 para la hidrodesoxigenación de guaiacol

Abstract

Se evaluó el efecto de la modificación química con ácidos orgánicos (cítrico (AC), glutámico (GLU) y maleico (AM)) sobre las propiedades estructurales y catalíticas de los catalizadores regenerados (CoMo/Al₂O₃-(R)) en la hidrodesoxigenación (HDO) del guaiacol. Se emplearon FTIR, propiedades texturales y HRTEM para caracterizar los cambios inducidos por los tratamientos ácidos. Los espectros FTIR evidenciaron interacciones entre los grupos funcionales de los ácidos y la superficie del catalizador. Se observó una disminución en la banda de O-H (3600-3200 cm⁻¹), indicando menor cantidad de hidroxilos superficiales. Las bandas en 1800-1600 cm⁻¹ confirmaron la formación de complejos C=O y COO⁻, mientras que señales en 1382 cm⁻¹ (AC), 1150 cm⁻¹ (GLU) y 1072 cm⁻¹ (AM) sugieren la interacción de los grupos carboxilo (-COO⁻), amina (-NH₂) y éster (-C-O) con los óxidos de Co y Mo. El análisis textural mostró una reducción del área específica de 201 m²/g a 111-114 m²/g, pero con aumento en el volumen de poro de 0.2319 cm³/g a 0.2538-0.3375 cm³/g para catalizador regenerado y tratados con ácidos orgánicos, respectivamente. Los diámetros de poro variaron entre 3.63 y 12.99 nm indicando redistribución de la porosidad. El análisis HRTEM reveló que el ácido maleico promovió la mayor longitud de cristales de MoS₂ (4.01 nm), mientras que el ácido cítrico redujo su tamaño a 3.09 nm, aumentando la dispersión (D = 0.37). CoMo/Al₂O₃-(AM) mostró el mejor desempeño (100% conversión, 50% HDO), con alta selectividad a fenol (42%) y metilciclohexano (6.50%). CoMo/Al₂O₃-(GLU) logró 100% conversión, 47% HDO, favoreciendo 2,4,6-trimetilfenol (42%). CoMo/Al₂O₃ (AC) y CoMo/Al₂O₃-(R) mostraron menor HDO (21% y 11%), con predominio de fenoles oxigenados. Los resultados confirman que la modificación con ácidos orgánico mejora la accesibilidad y optimiza la actividad catalítica en HDO, favoreciendo rutas de desoxigenación más eficientes.