Examinando por Autor "Guerrero-Ruiz, Antonio"
Mostrando 1 - 8 de 8
Resultados por página
Opciones de ordenación
Publicación Catalizadores ácidos basados en polioxometalatos aplicados en transformaciones de derivados de la biomasa(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ciencias, 2019-06-21) García Bosch, Nadia; Guerrero-Ruiz, Antonio; Rodríguez Ramos, InmaculadaSi prestamos atención a la gran mayoría de los objetos que nos rodean actualmente, veríamos la importancia que cobran los productos químicos dentro de nuestra vida. Cualquier objeto considerado básico en nuestro día a día está fabricado a partir de compuestos químicos sintéticos, generalmente derivados de la industria petroquímica. Como es bien conocido por todos, el petróleo es una gran fuente primaria capaz de abastecernos de una gran cantidad de compuestos y de materiales, desde los combustibles a los plásticos, pasando por los detergentes, disolventes, ceras, etc. Sin embargo, no podemos olvidar que esta fuente natural es de origen fósil y por tanto de reservas limitadas. Además, la utilización masiva de petróleo conduce a numerosos efectos contaminantes, entre otros a una transferencia del carbono fósil a la atmósfera, en forma de CO2, que da lugar al efecto invernadero y al calentamiento global. Es por ello que se han de abrir nuevos horizontes de cara a conseguir productos químicos a partir de fuentes renovables y sostenibles. Entre ellas la biomasa pasará en los próximos lustros a ser determinante en esta evolución de la industria química. Esta tesis se centra en parte de este reto científico tan ambicioso en el que se encuentra actualmente sumergida la sociedad científica, ya que tiene como objetivo el estudio de la optimización de reacciones catalizadas a partir de derivados primarios de la biomasa. Se centra pues, en la síntesis de nuevos catalizadores eficientes que sean capaces de obtener, con altos rendimientos, compuestos químicos de alto valor añadido, siendo además una alternativa a los sintetizados a partir del petróleo. En primer lugar, se ha estudiado la deshidratación de azúcares, como la fructosa, para la obtención del 5-hidroximetil furfural (5HMF). Esta reacción es muy estudiada en la actualidad, ya que este producto, 5HMF, es considerado una de las moléculas “plataforma” más importantes; debido a que a partir de él se pueden obtener muy diversos compuestos químicos. La reacción de deshidratación de la fructosa para producir 5HMF está catalizada por ácidos, habiéndose constatado que los catalizadores heterogéneos sólidos, como las zeolitas o las resinas de intercambio catiónico presentan ciertas limitaciones. En nuestro caso en concreto, hemos buscado alternativas utilizando otro tipo de catalizadores, basados en unos óxidos mixtos denominados genéricamente polioxometalatos. Estos compuestos inorgánicos presentan ciertas ventajas frente a las zeolitas o resinas, entre las cuales destaca su acidez superficial más accesible y su mayor estabilidad. En este sentido, en el primer capítulo de resultados se presenta un estudio de nuevos catalizadores monofuncionales sintetizados partiendo de polioxometalatos comerciales, los cuales son soportados en materiales carbonosos. La reacción en la que se evalúan sus propiedades catalíticas es la deshidratación de la fructosa. Los sólidos catalíticos empleados han sido dos polioxometalatos: el ácido silícico wolfrámico (H4[W12SiO40], abreviado como STA) y el ácido fosfowolfrámico (H3PW12O40, abreviado como TPA) soportados sobre dos tipos de materiales carbonosos (grafito de alta superficie-HSAG y carbón activado-AC); obteniéndose una serie de cuatro catalizadores: STA-HSAG, STA-AC, TPA-HSAG y TPA-AC. Esta comparación de catalizadores evidencia ciertas diferencias entre los dos polioxometalatos empleados, así como también un efecto apreciable debido al soporte; deduciéndose así la existencia de interacciones entre la fase oxídica activa y el material carbonoso. Teniendo en cuenta las diferentes propiedades superficiales de los materiales carbonosos ha sido posible averiguar el tipo de interacción que se produce entre los cristales de polioxometalato y el soporte, lo que estará íntimamente ligado con el comportamiento catalítico que se obtiene para cada material catalítico. Por otro lado, se ha tenido en cuenta la formación de subproductos no deseados durante su aplicación en reacción, que además pueden desactivar el catalizador. Por ello se realiza un estudio de regeneración de los materiales, donde se analiza el tipo de depósitos que se quedan adheridos sobre la fase activa del catalizador. En segundo lugar, se ha llevado a cabo el estudio de la hidrogenación/hidrogenólisis de varios azúcares, incluyendo la sacarosa, la glucosa y la fructosa, para logra la síntesis del 1,2-propanodiol (PDO). Este compuesto químico también despierta interés debido a su elevado uso en la industria alimentaria, farmacéutica y de cosméticos. Otros usos comunes de este compuesto son: como lubricante y anticongelante, como humectante, disolvente, en aceites de fragancia y como aditivo en muchos productos médicos dada su baja toxicidad. Es por ello que el objetivo que tiene este estudio es maximizar los rendimientos hacia PDO, usando para ello los catalizadores basados en polioxometalatos. La síntesis del PDO a partir de azúcares conlleva cierta complejidad ya que han de sucederse diversas reacciones entre los cuales se encuentran hidrogenaciones o deshidrataciones seguidas de hidrogenólisis del producto primario. Estas reacciones en cascada implican que el catalizador sólido tiene que contener diferentes tipos de centros activos. Así, mientras que la hidrogenación esta catalizada por un metal, la hidrogenólisis puede catalizarse con esta misma fase o bien con un ácido. Por tanto, en este segundo capítulo se emplean catalizadores con diversos tipos de centros activos: monofuncionales ácidos y metálicos, y bifuncionales. Se desarrollan pues dos grupos de catalizadores en los que la funcionalidad metálica vendrá dada por el rutenio incorporado y el carácter ácido por los polioxometalatos. De esta forma, utilizando el carbón activado (AC) como soporte, se han preparado los siguientes catalizadores: Ru-AC, STA-AC, Ru-STA-AC y Ru-TPA-AC. Estos materiales catalíticos mono y bifuncionales son comparativamente evaluados determinándose sus propiedades catalíticas en las rutas sintéticas que tratan de activar diferentes reactivos (sacarosa, glucosa y fructosa) con el fin de obtener el 1,2-propanodiol. En este grupo de reacciones se ha incidido en las características específicas del soporte, que dan lugar a una interacción optima entre la función acida y función metálica. Por otra parte, el estudio catalítico de los materiales usando diferentes substratos reactivos, en términos de actividades y selectividades, nos permitirá profundizar en los caminos de reacción que sufren los azúcares hasta llegar al 1,2-propanodiol. Con ello se demuestra, además, que dependiendo de las condiciones de reacción se puede modular la efectividad del catalizador. Como tercer eje de esta tesis doctoral se han estudiado los catalizadores ya sintetizados, tanto monofuncionales como bifuncionales, en la deshidratación en fase gas del 1-butanol para obtener las olefinas insaturadas derivadas de este alcohol (butenos). El interés de esta reacción radica tanto en las numerosas aplicaciones que tienen los butenos como en el origen derivado de la biomasa del reactivo butanol. Así, las olefinas insaturadas con cuatro átomos de carbono se emplean en diversos campos, que van desde ser intermedios en la producción de combustibles sostenibles, a ser compuestos de base para obtener productos químicos alternativos a los derivados del petróleo, tales como los polímeros del tipo polibuteno.Publicación Continuous Catalytic Condensation of Ethanol into 1‑Butanol: The Role of Metallic Oxides (M = MgO, BaO, ZnO, and MnO) in Cu-M/ Graphite Catalysts(ACS Publications, 2020) López Olmos, Cristina; Morales, María V.; Rodríguez Ramos, Inmaculada; Guerrero Ruiz, Antonio R; Guerrero-Ruiz, Antonio; https://orcid.org/0000-0003-2834-0296; https://orcid.org/0000-0003-1848-5985; https://orcid.org/0000-0003-4622-6008Bifunctional catalysts supported over high-surface-area graphite comprising copper and a series of metallic oxides (MgO, BaO, ZnO, or MnO) that exhibit different acid/base properties were studied in the ethanol condensation reaction to 1- butanol in a continuous flow reactor. This condensation reaction goes through the Guerbet mechanism, consisting of a multistep process based on hydrogenation/dehydrogenation reactions as well as base-catalyzed aldol condensation and acid-catalyzed dehydration reactions. The catalytic tests were performed in a fixed-bed reactor working in the gas phase at 50 bar and 503 K. The catalyst 5Cu-Mn/G exhibited the highest yield toward 1-butanol followed closely by 5Cu-Mg/G, unlike their counterparts with BaO and ZnO as the metal oxide. The cooperative action between the metal function as the hydrogenating/dehydrogenating agent and the suitable quantity of medium-high-strength basic sites and medium-weak-strength acid sites is responsible for the highest 1- butanol yields.Publicación Desarrollo de nanomateriales para su aplicación como catalizadores en reacciones de valorización de bioetanol(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ciencias, 2017-01-27) Morales Vargas, Mª Virtudes; Guerrero-Ruiz, Antonio ; Asedegbega Nieto, EstherEl bioetanol, obtenido por fermentación de los azúcares contenidos en plantas o a partir de residuos lignocelulósicos, es considerado un derivado de la biomasa con un gran potencial como precursor de productos de interés aplicado, como alternativa a los derivados del petróleo. En la presente Tesis Doctoral se han diseñado y desarrollado nuevos nanomateriales para ser aplicados en la valorización catalítica del bioetanol mediante dos rutas: la deshidrogenación para rendir acetaldehído, y la condensación, para obtener 1-butanol. Para el primer caso se empleó un reactor de lecho fijo operando a presión atmosférica, mientras que la condensación de bioetanol se estudió en fase líquida en un reactor tipo tanque agitado. Para llevar a cabo la reacción de deshidrogenación de bioetanol, se seleccionaron dos grupos de materiales conocidos por sus propiedades deshidrogenantes: por un lado, catalizadores basados en óxido de zinc, y por otro, catalizadores de cobre, empleando como soportes un grafito de alta superficie (HSAG) y materiales de grafeno, sin dopar y dopados con N. Estos últimos, además, también se evaluaron directamente como catalizadores libres de metal en la transformación de bioetanol. Tras la evaluación de la actividad catalítica de nanoestructuras de ZnO con diferentes relaciones de caras expuestas, se encontró que la reacción de transformación de etanol es sensible a la estructura superficial: las superficies polares resultaron ser más selectivas que las no polares hacia los productos minoritarios; etileno y productos de condensación. Esto se relacionó con la presencia de un tipo particular de hidroxilo de carácter ácido localizado en los planos basales de la estructura hexagonal del ZnO. Por otro lado, el conjunto de técnicas de caracterización aplicada a los óxidos de grafeno reducidos reveló que la incorporación de átomos de N en las láminas de grafeno causa un mayor grado de desorden, así como cambios estructurales y texturales con respecto a los no dopados. Las mayores conversiones obtenidas en la reacción de transformación de etanol en acetaldehído con los grafenos dopados con N, en comparación con los no dopados, confirmaron que la incorporación de estas funcionalidades de nitrógeno les confieren propiedades básicas. Desafortunadamente, su aplicación en esta reacción está limitada por las altas temperaturas requeridas. Sin embargo, notables mejoras en la actividad catalítica, a temperaturas bastante más reducidas, se obtuvieron cuando se emplearon dichos materiales como soportes de nanopartículas de cobre. Se encontró que el comportamiento catalítico de estas muestras dependía de la estructura y naturaleza del soporte, que promovía diferencias estructurales en las nanopartículas de Cu soportadas, tal y como reveló la observación detallada mediante microscopía electrónica de transmisión. Además, estos catalizadores resultaron ser más activos que un catalizador de Cu soportado en sílice comercial, siendo estas diferencias más evidentes cuando el agua (10% vol.) estaba presente en la corriente de alimentación. Por tanto, en el caso de la sílice comercial, el agua compite por los sitios activos con el etanol, mientras que el carácter hidrofóbico de los materiales de carbón minimiza este efecto. En lo concerniente a la reacción de condensación de bioetanol a 1-butanol, se estudiaron catalizadores de tipo multicomponente, de carácter bifuncional, que integran un metal de transición (Cu o Pd) como agente deshidrogenante/hidrogenante y un material de naturaleza básica basado en óxido de magnesio. Un cribado inicial de catalizadores mostró que los de Pd eran más selectivos a 1-butanol que los de Cu. Asimismo, se halló que cuando el Pd era soportado sobre un composite Mg-grafeno, se mantenía la fortaleza de los centros básicos adecuados, y además, se mejoró la dispersión del Pd respecto del catalizador soportado sobre el MgO másico, dando como resultado mejores selectividades hacia 1-butanol. Por último, se encontró una exitosa aplicación adicional para algunos de los catalizadores diseñados. En concreto, se evaluaron las propiedades catalíticas de catalizadores de Cu y Pd sobre HSAG y materiales de grafeno, en la reducción del 4-nitrofenol, un contaminante presente en aguas residuales, para la obtención de 4-aminofenol. El comportamiento catalítico excepcional exhibido por estos nanomateriales se interpretó en términos de un efecto cooperativo por parte del soporte grafítico en la actividad catalítica. Un estudio comparativo con los resultados previamente publicados y obtenidos en condiciones similares, reveló que Cu/HSAG era superior, en términos de actividad y estabilidad, a muchos de los catalizadores reportados hasta la fecha. Estos resultados evidencian el enorme potencial de los materiales grafíticos como soportes de catalizadores heterogéneos en reacciones de diversa índole.Publicación Desarrollo de nuevos tipos de catalizadores para la transformación del bioetanol en compuestos químicos de interés aplicado(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Química Inorgánica y Química Técnica, 2016-12-16) Almohalla Hernández, María; Guerrero-Ruiz, Antonio; Rodríguez Ramos, InmaculadaEl bioetanol obtenido a partir de productos agrícolas (algodón, azúcar…) es muy usado como aditivo en combustibles para el transporte. Sin embargo, la mejora de etanol para producir productos químicos valiosos, ya sea para aplicación como combustible directo o como productos químicos intermedios es un tema interesante de investigación. Las transformaciones más factibles de bioetanol por catálisis heterogénea son aquellas que producen etileno, dietiléter o acetaldehído. Acetaldehído es obtenido por deshidrogenación de bioetanol sobre catalizadores con sitios básicos o metálicos , mientras que etileno y dietiléter se producen por deshidratación de bioetanol sobre sitios ácidos. El objetivo de esta Tesis Doctoral es la síntesis y caracterización de catalizadores con diferentes propiedades químicas superficiales, para su aplicación en la reacción de descomposición del bioetanol y obtener productos químicos de alto valor añadido. La reacción se llevará a cabo en un microrreactor de lecho fijo en fase gas y a presión atmosférica, y el análisis de los productos con un analizador en línea por cromatografía de gases. Nanofibras comerciales de carbono (HHT y PS) y nanotubos de carbono de paredes múltiples, se trataron con ácido sulfúrico fumante dando lugar a materiales con una alta densidad de grupos sulfónicos (-SO3H) estables y fuertemente ácidos. En estos materiales se aprovechan sus propiedades texturales, y la fortaleza ácida asociada a los distintos grupos sulfónicos anclados sobre la superficie del soporte. En general, estos catalizadores muestran una notable actividad en reacciones catalíticas ácidas. Carbón activo y grafito de alta superficie se emplearon como soporte de los heteropoliácidos para sintetizar, por impregnación a humedad incipiente, catalizadores ácidos que favorezcan la reacción de deshidratación de etanol. La fase activa en estos catalizadores se genera por heteropoliácidos comerciales denominados: silicotungstico (STA), de fórmula H4O40SiW12 · xH2O, ácido tungstofosfórico (TPA), H3O40PW12 · xH2O, y ácido molibdofosfórico (MPA), H3Mo12O40P · xH2O. Estos heteropoliácidos tienen dos grandes ventajas como catalizadores, por un lado tienen una acidez Brönsted muy fuerte y por el otro son oxidantes muy eficientes. Sus propiedades ácido-base y redox pueden variar al cambiar su composición química. Los HPAs sólidos poseen una estructura iónica, teniendo como estructura básica muchas unidades móviles de heteropolianiones y contracationes (H+, H3O+, H5O2+, etc). Esta estructura manifiesta una movilidad protónica extremadamente grande y una fase “pseudoliquida”. Los HPAs son muy solubles en solventes polares y poseen una gran estabilidad térmica en estado sólido. Estos heteropoliácidos soportados presentan ciertas ventajas para la reacción de transformación del bioetanol, sobre todo debido a que estos materiales catalíticos permiten trabajar a temperaturas de reacción relativamente bajas. Teniendo en cuenta las diferencias en la fuerza ácida y las estabilidades térmicas del TPA, STA y PMA, los soportes carbonosos pueden modular las propiedades superficiales y, por tanto, modificar las propiedades catalíticas como consecuencia de las interacciones específicas. Por otro lado, también se realizaron estudios para comparar las propiedades catalíticas en la descomposición del etanol de dos metales nobles, Platino y Rutenio soportados sobre la zeolita KL. La estructura cristalina tridimensional de la zeolita KL está muy bien definida y presenta aspectos geométricos y electrónicos a tener en cuenta para la selección de este material como soporte de catalizadores metálicos. Además, esta estructura cuenta con una distribución de centros de intercambio que permite controlar la acidez. Asimismo, posee una elevada capacidad para estabilizar pequeñas partículas metálicas en el interior de sus canales, lo cual puede favorecer a la preparación de nuevos catalizadores dando lugar a interesantes efectos sobre la reacción de descomposición del bioetanol. La caracterización de todos estos materiales se ha llevado a cabo empleando una gran batería de técnicas experimentales. Entre ellas determinación de isotermas de adsorción de gases, análisis químico, determinación del punto de carga cero (PZC), análisis termogravimétricos (TG), desorción a temperatura programada (TPD), Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y espectroscopia Raman, difracción de Rayos X (XRD), reducción a temperatura programada (TPR), microcalorimetría de adsorción de CO, reflectancia difusa de transformada de fourier (DRIFTS), y absorción de rayos X cercana al borde de absorción (XANES). Las conclusiones finales que se han obtenido son las siguientes: La modificación de la naturaleza química superficial de los materiales carbonosos, mediante la introducción de grupos ácidos sulfónicos, favorece la selectividad hacia productos de deshidratación para temperaturas entre 200-300 ºC, siendo los dos principales productos etileno y DEE. A temperaturas por encima de 300 ºC, predomina la reacción de deshidrogenación con la formación de acetaldehído, esto se debe a la desaparición de los centros ácidos activos, y a la presencia de nuevos sitios básicos superficiales generados al descomponerse los grupos sulfónicos. Esto está de acuerdo con los resultados obtenidos por XPS, donde el contenido de azufre disminuye considerablemente para las muestras analizadas después de reacción; confirmándose que las especies ácidas introducidas no son lo suficientemente estables en las condiciones de reacción. La incorporación de heteropoliácidos en los soportes carbonosos constituye una alternativa para la reacción de deshidratación, obteniéndose notables rendimientos catalíticos a temperaturas de reacción relativamente bajas. Estos catalizadores exhiben una elevada acidez superficial y una alta estabilidad térmica, manteniéndose estables las estructuras cristalinas observadas por DRX, después de tratamientos térmicos. Además, a pesar de la previsible sensibilidad a la presencia de agua de los heteropoliácidos, estos sistemas han mostrado ser estables con una mezcla de etanol + agua (10%) en las condiciones de reacción. Por consiguiente estos nuevos catalizadores pueden considerarse como candidatos muy prometedores para la producción de compuestos petroquímicos a partir del bioetanol. En cuanto a los catalizadores de naturaleza metálica, los de platino presentaron mayores actividades para convertir el etanol que los catalizadores de rutenio. Además, se observó que el acetaldehído es el principal producto en todos los casos, pero las selectividades hacia ciertos productos minoritarios varían según el material catalítico estudiado; demostrándose que el sistema metal-soporte es decisivo para obtener un producto de reacción dado. Los catalizadores de platino muestran una alta estabilidad, incluso con la presencia de agua en la corriente de alimentación, mientras que los de rutenio pierden hasta un 30% de la actividad a los 400 minutos. En cambio, la presencia de agua en la corriente de alimentación no afectó significativamente ni a la estabilidad ni a la distribución de productos en los diferentes catalizadores. Por último, se ha encontrado que las actividades obtenidas cambian dependiendo del precursor utilizado en la síntesis del catalizador. El derivado de Ru(C5H7O2)3 es el que presenta actividades ligeramente mayores para las temperaturas estudiadas. En cuanto a las selectividades, todos ellos presentan una selectividad hacia acetaldehído superior al 90%, excepto el catalizador preparado mediante el precursor RuCl3. En este último catalizador se aprecia un comportamiento diferente, generando como subproductos etileno y dietil éter, y disminuyendo la selectividad hacia acetaldehído. Para explicar esta diferencia se ha tenido en cuenta que al utilizar cloruro de rutenio como precursor, se forma un acuocomplejos de Ru, que durante el proceso de reducción del rutenio, los protones generados quedan enlazados en la superficie de la zeolita dando lugar a sitios ácidos tipo Brönsted. Es sobre estos sitios donde se favorece la reacción de deshidratación del etanol, por lo que se producen los compuestos antes mencionados.Publicación Diseño, síntesis y evaluación de catalizadores heterogéneos para su aplicación en reacciones de valorización de biobutanol(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ciencias, 2024) Conesa Alonso, José María; Guerrero-Ruiz, Antonio ; Rodríguez Ramos, Inmaculada; Morales Vargas, Mª VirtudesPublicación Estudio de la reactividad del isobuteno y del 1-buteno sobre diferentes sólidos ácidos para su aplicación como intermedios en la producción de biocombustibles(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ciencias, 2020) Fernández Morales, José Manuel; Guerrero-Ruiz, Antonio ; Castillejos López, Eva; Dongil de Pedro, Ana BelénPublicación Taking advantage of sulfur impurities present in commercial carbon nanofibers to generate selective palladium catalysts(ELSEVIER, 2020) Morales, María V.; Guerrero-Ruiz, Antonio ; Castillejos López, Eva; Asedegbega Nieto, Esther; Rodríguez Ramos, Inmaculada; https://orcid.org/0000-0003-2834-0296; https://orcid.org/0000-0003-1848-5985; https://orcid.org/0000-0003-3881-0757; https://orcid.org/0000-0003-4622-6008Achieving high selectivity is one of the major challenges in heterogeneous catalysis, being carbon materials universally employed as catalysts support due to their so-called “inert” nature. However, due to the complexity of its intrinsic characteristics, there are still several factors to bear in mind when selecting the appropriate carbon support. In this work we demonstrate that the remaining sulfur impurities in one type of commercial carbon nanofibers (CNFs) drastically alter the catalytic properties of palladium by triggering electro-deficient active sites. Two as-received CNFs thermally processed at different severity degrees, namely PS and HHT, were used to support Pd nanoparticles through the wet impregnation technique using palladium nitrate as precursor. The proof of principle is demonstrated through two transformation reactions of biomass platform molecules: the hydrogenation of 5-hydroxymethylfurfural, performed in a batch-type reactor, and the ethanol dehydrogenation/decarbonylation reaction, carried out in a continuous flow fixed-bed reactor. In both reactions, Pd/PS was substantially more selective than its sulfur-free counterpart Pd/HHT, and one of the most selective in comparison with the state-of-the-art Pd catalysts. This finding makes available a simple, easy and green strategy to design carbon-supported Pd catalysts for selective hydrogenation and dehydrogenation reactions.Publicación Valorización del glicerol mediante procesos catalizados por nanopartículas metálicas soportadas(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias. Departamento de Química Inorgánica y Técnica, 2015-06-05) Gallegos Suárez, Esteban; Guerrero-Ruiz, Antonio ; Rodríguez Ramos, InmaculadaActualmente los niveles de contaminación generados por el ser humano están llegando a unos límites peligrosos para nuestro planeta. Esta contaminación está provocando el cambio climático, que tiene consecuencias directas en la vida cotidiana de las personas. En este contexto, los combustibles fósiles son un producto indispensable para el confort humano y su uso origina grandes cantidades de residuos contaminantes. Además estos combustibles fósiles no son renovables y existe mucha preocupación por su agotamiento. Por ello se están buscando sustitutos que sean de origen renovable y sostenible. Un buen candidato es el biodiesel, combustible procedente de la biomasa que se obtiene mediante la transesterificación de los ácidos grasos que contienen los aceites vegetales y animales. Pero el uso del biodiesel tiene como principales inconvenientes su precio, que actualmente no es competitivo y el subproducto que se origina (el glicerol) que actualmente no tiene suficientes aplicaciones en el mercado y por ello se almacena. Por eso, el motivo de esta tesis doctoral se centra en la revalorización del glicerol para dar salida comercial a este subproducto que se puede valorizar y con ello poder abaratar el precio del biodiesel, haciéndolo más competitivo comparado con los combustibles de origen fósil. Dentro de los posibles procesos para transformar el glicerol en productos de mayor valor añadido, en esta tesis nos hemos centrado en dos reacciones en concreto. La hidrogenolisis del glicerol desarrollada en el capítulo 4 y el reformado con vapor de agua que se introduce en el capítulo 5. La elección de la reacción de hidrogenolisis del glicerol es consecuencia de la importancia de los productos que se obtienen como son el 1,2-propanodiol, el 1,3-propanodiol y el etilenglicol. Estos compuestos tienen sus principales aplicaciones en el campo de la fabricación de polímeros, donde se consumen cantidades del orden de miles de toneladas por año. Según la bibliografía, la reacción de hldrogenolisis del glicerol es catalizada por metales que sean capaces de activar la molécula del hidrógeno como son el Ni, Ru, Pt y Pd. Además, según el mecanismo de la reacción, la presencia de una fase ácida es favorable en cuanto al aumento de la selectividad y la actividad de la reacción hacia 1,2-propanodiol. Con estos objetivos en mente, en el capítulo 4 de esta tesis doctoral se puede encontrar los resultados más relevantes obtenidos respecto a esta reacción. Para llevar a cabo la reacción se han sintetizado catalizadores de Ru soportados en carbón activo, el cual fue modificado mediante tratamientos ácidos para introducir grupos oxigenados que aportaran acidez al sistema. Además, para evaluar si existen diferencias en la actividad de los catalizadores en función de la sal metálica precursora, se han estudiado las diferencias entre el uso del RuCb·3H20 y el Ru(NO)(N03)3. Con el objetivo de comparar los resultados obtenidos y evaluar la influencia del soporte en la reacción, se sintetizaron catalizadores de Ru soportados en grafito de alta superficie, nanotubos de carbono y una zeolita KL. Estos soportes van a introducir modificaciones tanto electrónicas como estructurales en las partículas de Ru, lo cual producirá modificaciones en la actividad y selectividad en la reacción de hidrogenolisis del glicerol. Para confirmar estas modificaciones del Ru, se realizó un estudio detallado de quimisorción de CO acoplado a la microcalorimetría. Esta técnica nos permite identificar la distribución y fortaleza de los sitios activos superficiales ayudando a entender los resultados experimentales obtenidos. Por otra parte, se ha estudiado la reacción del reformado del glicerol con vapor de agua. Como producto de esta reacción se obtiene el hldrógeno, gas de gran interés actual ya que multitud de expertos coinciden en considerar el hidrógeno como el combustible del futuro para ser usado en las pilas de combustible. Actualmente el hldrógeno se obtiene del reformado del gas natural, pero se están buscando nuevas materias primas de procedencia renovable y sostenible para producir el hidrógeno. En esta línea, el glicerol reúne los requisitos para ser el precursor de hldrógeno de origen sostenible y renovable. El reformado con vapor de agua es la reacción que transforma el glicerol en hidrógeno, obteniendo 7 moles de hldrógeno por cada mol de glicerol convertido. Los catalizadores más empleados para esta reacción son los constituidos por una fase activa de Ni soportados en óxidos inorgánicos. El principal problema de estos catalizadores es que sufren fenómenos de sinterización y desactivación por coque. En el capítulo 5 de esta tesis doctoral se han propuesto dos diseños distintos de catalizadores de Ni que pretenden mejorar los ya existentes. En primer lugar se han sintetizados catalizadores de Ni mediante el método de Pechlni, incorporando las fases activas en la porosidad que presentan las fibras cerámicas hollow fibre. Estas fibras tienen una porosidad característica donde el catalizador ha sido depositado en su interior con el objetivo de controlar el tamaño de partícula. Se ha demostrado que el uso de estos reactores hollow fibre mejora la actividad de la reacción comparado con el catalizador operando en el tradicional reactor de lecho fijo. Por otra parte, se han preparado catalizadores de Ni mediante el método de microemulsión para obtener un óxido mixto Ni-Ce con estructura tipo fluorita. Con esta síntesis se pretende mantener el Ni disperso dentro de la matriz de C2O2 protegiendo así al Ni a los fenómenos de sinterización. Además se realizó un estudio detallado con ayuda de la microscopía electrónica de transmisión para entender la interacción existente entre ambas fases y comprender la evolución de los residuos de carbono generados tras la reacción del reformado.