Vincenzo PALMA | Brevetti

La presente invenzione riguarda la realizzazione di sintesi di composti organici  o di abbattimento di composti organici volatili (COV) in un fotoreattore catalitico gas-solido a letto fluido con migliorata efficienza di illuminazione. Il fotoreattore è costituito da un reattore catalitico a letto fluido bidimensionale con due pareti trasparenti alla radiazione ultravioletta, da un sistema di illuminazione a matrice di LED posizionato all’esterno in prossimità delle pareti piane, riscaldato per effetto Joule all’interno del letto catalitico per il controllo della temperatura di reazione. Sorprendentemente, attraverso la scelta di un opportuno catalizzatore, e delle condizioni di esercizio del fotoreattore a letto fluido è possibile realizzare sia reazioni di ossidazione totale che parziale con elevata selettività. Ancora più sorprendentemente il valore della superficie illuminata di catalizzatore per unità di volume irradiato assume valori dell’ordine di 10⁶ m^-1, superiori a quelli degli altri fotoreattori. Il sistema fotocatalitico risulta in un’elevata efficienza di illuminazione a causa all’impiego dei Led UV, che, garantendo una direzione di irraggiamento ortogonale al punto di emissione, minimizzano la dispersione di fotoni. E’ stato valutato il funzionamento del fotoreattore rispetto alla deidrogenazione ossidativa di cicloesano a benzene o a cicloesene, di etilbenzene a stirene, di etanolo ad acetaldeide. Sorprendentemente catalizzatori a base di metalli di transizione supportati su TiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, in presenza di solfati o altri anioni, sono risultati  maggiormente efficaci nell’ottenimento di prodotti di deidrogenazione ossidativa o di prodotti di ossidazione parziale. Risulta efficace nell’ossidazione completa di benzene, acetone e toluene.