| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| COMPLEJOS DE TITANIO COMO CATALIZADORES EN PROCESOS SOSTENIBLES Y DE INTERÉS AMBIENTAL | | Autor/a | Vinueza Vaca, Joan Martín | | Departamento | Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química | | Director/a | Tabernero Magro, María Vanessa | | Codirector/a | Jiménez Pindado, Gerardo | | Fecha de depósito | 14-10-2025 | | Periodo de exposición pública | 14 a 28 de octubre de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Química (RD 99/2011) | | Mención internacional | Solicitada | | Resumen | La presente Tesis se enmarca en la búsqueda de catalizadores versátiles, explorando el potencial de complejos ciclopentadienilo de titanio en áreas de interés industrial y ambiental: la polimerización de monómeros de origen renovable y la oxidación selectiva de sulfuros, con especial atención a su aplicación en la desulfuración de combustibles fósiles.
Los complejos ciclopentadienilsilsesquioxano (CpPOSS), desarrollados previamente en nuestro grupo, habían mostrado una notable capacidad en procesos de oxidación. Sin embargo, su potencial no había sido plenamente aprovechado y, al tratarse de modelos moleculares de complejos de titanio suportados sobre superficies silíceas, los conocimientos adquiridos no se habían extrapolado a sistemas heterogéneos soportados.
Partiendo de estos antecedentes, el trabajo combina dos aproximaciones: la evaluación de los complejos CpPOSS de titanio en otros procesos de polimerización y el anclaje de complejos clorosililciclopentadienilo de titanio sobre nanopartículas de sílice mesoporosa para generar nanocatalizadores de estructura definida.
Por una parte, la memoria aborda la síntesis y caracterización de nuevos complejos CpPOSS de titanio. Se estudió con detalle su estructura, los factores que influyen en su formación y su reactividad. Los complejos más representativos se emplearon como catalizadores en la polimerización de monómeros biobasados como β-mirceno, trans-anetol y L-lactida, así como de estireno. Los polímeros obtenidos se evaluaron como aditivos para el ácido poliláctico (PLA), revelando efectos complementarios y opuestos en las propiedades de la matriz, lo que pone de manifiesto la potencialidad de los polímeros sintetizados para el diseño de nuevos materiales con propiedades moldeables.
Por otra parte, se aborda la heterogeneización de complejos clorosililciclopentadienilo de titanio sobre nanopartículas de sílice mesoporosa. Los nanocatalizadores fueron caracterizados mediante distintas técnicas, los resultados obtenidos se correlacionan bastante bien con aquellos observados en los complejos ciclopentadienilsilsesquioxano, lo que aporta información valiosa sobre la estructura interna de los sitios activos de estos nanocatalizadores. Estos materiales mostraron una elevada actividad en reacciones de sulfoxidación con oxidantes medioambientalmente respetuosos como H2O2, tanto en sustratos sencillos como en compuestos más complejos que simulan mezclas de combustibles. Además, demostraron buena estabilidad y capacidad de reutilización, con una caída inicial de actividad seguida de una estabilización, confirmando la robustez del sistema.
En conjunto, este trabajo de investigación muestra que los sistemas basados en complejos ciclopentadienilo de titanio constituyen plataformas catalíticas versátiles y funcionales, con aplicaciones directas en procesos sostenibles y de relevancia ambiental. |
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