Efecto sinérgico entre sales inorgánicas y γ-Al2O3 para la deshidratación de xilosa a furfural

Abstract

La biomasa lignocelulósica, con un alto contenido en hemicelulosa, es una de las principales fuentes de pentosas pentosas a partir de las cuales se pueden obtener biocombustibles y productos químicos de alto valor añadido, como el 2-Furfuraldehído (furfural), producido por deshidratación de xilosa mediante catálisis ácida. Se han estudiado diferentes catalizadores sólidos ácidos como alternativa a los ácidos minerales convencionales. Además, el uso de sales inorgánicas para mejorar el rendimiento a furfural, sobre todo en sistemas bifásicos, ha sido previamente recogido en la bibliografía. En este trabajo, se ha estudiado la deshidratación de xilosa a furfural empleando sistemas bifásicos agua:tolueno en presencia de γ-Al2O3 mesoporosa, y se ha evaluado el efecto de la adición de CaCl2 o MgCl2 al medio de reacción sobre el rendimiento en furfural. La γ-Al2O3 es muy activa en la deshidratación de xilosa a furfural a 175ºC, pero los rendimientos no son altos debido a reacciones secundarias (Figura 1). Sin embargo, se ha demostrado previamente que sales alcalinotérreas como el CaCl2 interaccionan con moléculas de glucosa en el medio de reacción, acelerando considerablemente su deshidratación, por lo que sería posible que también influyesen en la deshidratación de xilosa. Por ello, se ha estudiado el efecto del CaCl₂ y MgCl₂, adicionando el mismo número de moles, siendo 0.65 y 0.39 g sal·g.dis.acuosa, respectivamente. Se observa un considerable aumento, tanto de la conversión de xilosa como del rendimiento en furfural al añadir estas sales, siendo máximos (96% y 71%, respectivamente) en el caso del CaCl2, superiores a los alcanzados en presencia de γ-Al2O3.