Semi-idrogenazione fotocatalitica dell'acetilene tramite reticoli metallorganici bidimensionali

The acetylene semi-hydrogenation reaction is used industrially to prepare polymer-grade ethylene. This uses palladium as catalyst, requires high temperatures and hydrogen co-feed. The process is energy-demanding and has negative environmental impact. Recently, electro- and photo-catalytic routes are emerging as alternatives. In this work, a two-dimensional metal-organic framework (MOF) was employed as a catalyst for acetylene reduction. In particular, a cobalt-based MOF, Co3HHTP2 (HHTP = 2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylene), was used in the photocatalytic semi-hydrogenation reaction of acetylene to ethylene at room temperature and without hydrogen co-feed.

La riduzione dell'acetilene, utilizzata industrialmente per preparare l'etilene puro, viene eseguita mediante l'impiego di catalizzatori a base di palladio, ad alte temperature e in presenza di idrogeno. Questo è un processo che richiede energia e ha un notevole impatto ambientale. Ultimamente si stanno sviluppando delle ricerche per eseguire questo processo mediante elettro- e foto-catalisi. In questo lavoro di tesi è stato utilizzato come catalizzatore un reticolo metallorganico (MOFs, metal-organic frameworks) bidimensionale. In particolare un MOF a base di cobalto, il Co3HHTP2 (HHTP = 2,3,6,7,10,11-esaidrotrifenilene), è stato impiegato in fotocatalisi per la semi-idrogenazione dell’acetilene ad etilene a temperatura ambiente e senza uso di gas idrogeno.