Sistemi catalitici per la sintesi diretta di dietilcarbonato a partire da CO2. = Catalytic systems for the direct synthesis of diethylcarbonate from CO2.

Il progressivo riscaldamento globale provocato dalle emissioni di gas serra di origine antropica rende necessario lo studio di metodi per la cattura e la conversione di CO2. Il presente lavoro di tesi si concentra sulla sintesi diretta di dietilcarbonato (DEC) a partire da CO2 ed etanolo. Tra le rotte alternative di produzione di DEC, rispetto a quella tradizionale di fosgenazione dell’etanolo, questa si contraddistingue per l’ecologicità, il basso costo e la rinnovabilità dei reagenti. Il DEC trova applicazione come additivo per carburanti, intermedio, solvente ed elettrolita. A causa delle limitazioni termodinamiche, per ottenere rese interessanti la reazione deve essere svolta in presenza di catalizzatori e agenti disidratanti. La rimozione dell’acqua co-prodotta, infatti, sposta l’equilibrio verso i prodotti. I catalizzatori testati sono tre tipi di CeO2, che si differenziano per la modalità di sintesi: precipitazione, solution combustion synthesis e sol-gel. Essi sono stati caratterizzati al fine di identificare le proprietà che hanno una maggiore influenza sulla performance catalitiche. In particolare, si sono utilizzati la tecnica di diffrazione a raggi X per lo studio dalla fase cristallina, il metodo BET per la determinazione dell’area superficiale e analisi di desorbimento a temperatura programmata – con NH3 e CO2 – per la determinazione dei siti, rispettivamente, acidi e basici. L’agente disidratante utilizzato è la 2-cianopiridina (2-CP), la cui reazione di idratazione porta alla formazione di 2-picolinamide ed è anch’essa catalizzata da CeO2. La campagna sperimentale si è focalizzata sullo studio dell’influenza di diversi fattori sul sistema di reazione. Quantità e tipologia di catalizzatore, temperatura, pressione e quantità di 2-CP sono i fattori che hanno la maggiore incidenza sulle rese del processo, sull’andamento della sintesi di DEC e della reazione di deidratazione, oltre che sul raggiungimento di una minor produzione di sottoprodotti come etilcarbammato ed etilpicolinato.