Estudio de la obtención de carbón sulfonado y producción preliminar de furfural a partir de soluciones de xilosa

Abstract

Se realizó una modificación química con ácido sulfúrico concentrado a un carbón activado comercial con el fin de obtener un carbón activado sulfonado, y así ser utilizado como catalizador heterogéneo en la reacción de transformación de la xilosa a furfural, el cual es un compuesto clave en las biorrefinerías. Se realizó un test catalítico en medio acuoso con un diseño experimental que contempló las variables de tiempo de reacción, temperatura (100-140°C), carga de catalizador (0.1-1 g catalizador/g xilosa) y concentración inicial de xilosa (10-50 g/L). El carbón cambió significativamente sus propiedades físicas como área superficial (de 763.68 a 397.8 m2/g), área (de 286-155 m2/g) y volumen (de 0.475 a 0.263 cm3/g) medios de poros, y químicas como el contenido de grupos ácidos totales (de 1.350 a 2.242 mmol/g) y de azufre (de 0.09 a 0.23%), y como catalizador resultó ser un parámetro clave en el rendimiento de la reacción, más no en la conversión. Se hizo una recuperación del carbón después de las reacciones por medio de lavado con agua desionizada, pero este método de restauración no fue el más apropiado debido a que no conserva la porosidad del carbón sulfonado antes de ser utilizado en la reacción.