Sintesi e caratterizzazione di Metal-Organic Frameworks UiO-67 a cluster misto Ce/Zr come catalizzatori per l'ossidazione parziale di cicloesene.

Catalytic reactions play a major role in the industrial field: about 90% of the chemical industrial productions involve at least one catalytic step and 25% of these are catalytic oxidations. This thesis project concerns the partial oxidation of cyclohexene using Metal Organic Frameworks (MOFs) as catalysts. The catalysts chosen are from the UiO-67 family and in this thesis a synthetic procedure was tested for mixed Ce/Zr UiO-67 cluster materials, which were subsequently characterized with both basic and more advanced techniques. For the analysis of the partial oxidation reaction, GC-FID was used as the main technique. By this it was possible to monitor the productivity of cyclohexene and cyclohexenol after 24h of reaction. To optimize the reaction conditions, the Design of Experiment (DoE) was used and in the end the reference materials (Ce only and Zr only) as well as a mixed cluster material (Ce/Zr) were tested under the optimized conditions.

Le reazioni di catalisi rivestono una grande importanza in campo industriale in quanto il 90% delle produzioni chimiche industriali sono caratterizzate da almeno uno step di catalisi ed il 25% di queste sono di catalisi ossidativa. Questo progetto di tesi riguarda l’ossidazione parziale di cicloesene mediante l’uso di Metal Organic Frameworks (MOF) come catalizzatori. I catalizzatori scelti sono della famiglia UiO-67 ed in questa tesi è stata sperimentata una procedura sintetica per materiali a cluster misto Ce/Zr UiO-67, i quali sono stati successivamente caratterizzati sia con tecniche di base che più avanzate. Per l’analisi della reazione di ossidazione parziale è stata usata come tecnica principale GC-FID. Mediante ciò è stato possibile monitorare la produttività di cicloesene e cicloesenolo dopo 24h di reazione. Per ottimizzare le condizioni di reazione è stato utilizzato il Design of Experiment (DoE) e sono infine stati testati i materiali di riferimento (solo Ce e solo Zr) oltre ad un materiale a cluster misto (Ce/Zr) nelle condizioni ottimizzate.