Nuovo materiale composito

Composizione per la catalisi eterogenea e procedimento per la sua preparazione

Titolo brevetto Composizione solida per la catalisi eterogenea e relativo procedimento di preparazione
Area Chimica e biotecnologie
Titolarità Alma Mater Studiorum - Università Di Bologna
Inventori Giuseppe Fornasari, Stefania Albonetti, Sara Andreoli, Riccardo Bacile
Ambito territoriale di tutela Italia, con possibilità di estensione in altri territori
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Titania, Aquivion, PFSA, spray freeze drying, catalisi acida
Depositato il 05/07/2018

È noto l’uso della catalisi nell'industria chimica, in procedimenti di preparazione di una vasta gamma di prodotti. Tra i diversi tipi di catalisi che esistono, la catalisi eterogenea presenta molteplici vantaggi, come ad esempio una più facile separazione del catalizzatore dopo la reazione, a vantaggio del riciclo dello stesso. Spesso il catalizzatore è in fase solida, il che permette di aumentare il numero di opzioni di processo e di ridurre gli scarichi inquinanti del processo, mentre i reagenti sono in fase liquida.

Tra i catalizzatori noti, i catalizzatori acidi sono ampiamente usati, e presentano diversi vantaggi quando sono in forma solida, tra cui in particolare un minore impatto ambientale. In tale contesto, è noto da tempo l’utilizzo di resine perfluorosolfonate superacide (PFSA), in particolare il Nafion® e l’Aquivion®, come catalizzatori di reazioni in fase liquida.

Un problema dei catalizzatori solidi superacidi noti è che non sono idonei per una catalisi eterogenea di una reazione in fase gassosa, come ad esempio la disidratazione catalitica dell’etanolo per ottenere l’etilene. Questa reazione suscita un forte interesse in quanto permette di ottenere l’etilene, composto ampiamente utilizzato nell'industria chimica, a partire da fonti diverse da quelle fossili.

L'invenzione fornisce una composizione che abbia un buon effetto catalizzante per le reazioni in fase gassosa e un procedimento per la preparazione della composizione catalizzante.

Nello specifico l'invenzione fornisce un nuovo materiale composito a base di titania e Aquivion (o PFSA) con utilizzo come precursore o supporto in catalisi. Il materiale è caratterizzato da avere le caratteristiche di forte acidità di Aquivion e la morfologia controllata della titania. Il processo per ottenere il materiale è lo spray freeze drying. Il composito tal quale può essere utilizzato in processi che necessitano di catalisi acida.

Una delle possibili applicazioni riguarda la deidratazione di alcooli, e in particolare di etanolo.

Vantaggi

  • struttura con buona area superficiale e porosità
  • ottima attività catalitica acida in reazione in fase gas
  • ottimo rendimento della composizione solida