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Las propiedades de la lignina junto con su potencial como materia renovable, convierten a este subproducto en un precursor ideal para la preparación de materiales de carbono. En este trabajo se han preparado catalizadores con carácter superficial básico mediante carbonización de disoluciones de lignina alcell/etanol a la que se le ha incorporado precursores de Ba y Ca. Además, se ha utilizado un lignosulfonato con alto contenido en Mg para la preparación de catalizadores básicos mediante carbonización y posterior gasificación parcial con CO2, de forma que se consiga aumentar la porosidad del catalizador. La caracterización de los materiales se ha llevado a cabo mediante adsorción-desorción de N2 a -196ºC y adsorción de CO2 a 0ºC, XPS, DTP, SEM, TEM y análisis termogravimetrico. Durante la reacción de descomposición de 2-propanol en lecho fijo se obtiene como principal producto acetona, indicando el carácter básico de los catalizadores preparados. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Las limitadas reservas mundiales de petróleo han impulsado, nuevamente, la explotación racional, condicionada por el desarrollo sostenible, de fuentes de energía y materias primas alternativas como la biomasa. Entre las posibles vías de valorización de la biomasa, la gasificación y la síntesis de Fischer-Tropsch, proceso denominado biomasa-a-líquidos (biomass-to-liquids, BTL), está recibiendo especial atención debido a las mejoras en la tecnología de gasificación de biomasa y a la implementación de legislaciones ambientales más estrictas sobre combustibles líquidos. En el presente trabajo se han obtenido en una sola etapa (submicro/nano) fibras de carbono con cobalto disperso mediante la técnica de electrohilado, utilizando lignina, un subproducto de la industria papelera, como precursor carbonoso. Mediante carbonización, a distintas temperaturas, se han obtenido las fibras de carbón, de diámetro submicrométrico, con nanopartículas de Co metálico en su estructura que se han utilizado como catalizadores en la conversión de gas de síntesis, similar al que se obtendría de la gasificación de biomasa (H2/CO = 1). Las fibras carbonizadas a 500 ºC son las que mostraron una mayor actividad para la conversión de monóxido de carbono con una mayor selectividad a hidrocarburos en el rango de las gasolinas (C5-C10) y menor selectividad a metano. Los autores agradecen al Plan Propio de Investigación y Transferencia de la UMA, al MCINN por la concesión del proyecto RTI2018-097555-B-I00 y a la Junta de Andalucía (proyecto P18-RT-4592). Además, M.J. V-R agradece al MICINN por la ayuda Juan de la Cierva-Incorporación (IJC2019-041222-I) y F.J. G-M agradece a la Junta Andalucía (DOC_00834). Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

En este trabajo se presenta la utilización de lignina, con alto contenido en magnesio, para la preparación de soportes carbonosos por activación química con H3PO4. Los soportes carbonosos se han preparado a 500 ºC, variando la relación de impregnación (H3PO4/lignina) desde 1 hasta 4. También se ha preparado un soporte carbonoso por activación física, a 800 ºC, utilizando CO2 como agente activante. Los carbones activos se han impregnado con distintas cargas de Pd y Cu por el método de la humedad incipiente. Se han obtenido catalizadores de base carbonosa microporosos, generándose un elevado desarrollo de la mesoporosidad al aumentar la relación de impregnación (Vmes = 2.1 cm3/g) y con distintos contenidos de P y Mg. Se ha estudiado la reducción catalítica de nitratos en un reactor discontinuo tipo Batch, a 25 ºC, con una concentración inicial de nitratos de 100 mg/L y utilizando H2 como agente reductor. Los resultados obtenidos han mostrado un aumento de la conversión de nitratos y elevadas selectividades hacia N2 en aquellos catalizadores preparados a mayores relaciones de impregnación. Finalmente, se ha estudiado la estabilidad del catalizador y su reutilización en distintos ciclos de reducción de nitratos. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Vivimos una crisis climática generada por el creciente consumo de combustibles fósiles. Es por este motivo que se hace necesario buscar fuentes de energía alternativas, que sean renovables y no aumenten las emisiones de gases de efecto invernadero. En este sentido, la producción de hidrocarburos a partir de gas de síntesis procedente de biomasa, vía Fischer-Tropsch, puede ser una alternativa a los combustibles fósiles tradicionales. En este trabajo se aborda la preparación de catalizadores fibrilares de hierro, preparados en un solo paso, mediante la técnica de electrohilado de disoluciones de lignina/(Fe(NO3)3·9H2O)/etanol. Los materiales fibrilares obtenidos se han estabilizado en aire a 0.5 ºC/min, hasta 200 ºC y durante 12 h. Finalmente, las fibras de lignina estabilizadas se han tratado en N2 a 500, 650 y 800 ºC y en CO2 a 800 ºC. Estos catalizadores se han usado en el proceso Fischer-Tropsch a alta temperatura (HTFT), en un reactor de lecho fijo a 20 bar, 340 ºC y relación H2/CO=1. El catalizador que presenta mayor conversión ha sido el catalizador preparado a 800 ºC en N2, el cual presenta, además, la distribución de productos más elevada hacia hidrocarburos de cadena corta C2-C5. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Lignin is a biopolymer that can be found as the main component of plants. It is obtained as a coproduct in the papermaking and biofuel industries. Owing to its high carbon and aromatic content, high availability and reduced cost, it is an excellent precursor for the preparation of highly valued carbon materials. Electrospinning is a suitable top-down technique for the preparation of polymeric fibers using high voltage electrical fields and polymer solutions of proper viscosity and conductivity. Organosolv lignins, which are extracted from lignocellulosic biomass using organic solvents, are soluble in ethanol, obtaining a solution that matches the requirement of the electrospinning process. In this way, it is possible to produce lignin-based porous carbon fibers using a coaxial electrospinning device [1]. This contribution summarizes our findings about the preparation of carbon materials with different morphologies and composition by processing lignin using electrohydrodynamic forces. Lignin spheres, beaded fibers, straight fibers, beaded tubes and straight tubes are obtained by using coaxial and triaxial spinnerets that allows the electrospinning of two or three different solutions at once [1], Fig. 1. Thermal stabilization in air is needed in order to avoid melting of lignin fibers during carbonization. Stabilization times of 48-96 hours are usually required in this step, decreasing the sustainability of the production process. Phosphoric acid can be added in small amounts in the lignin solution, shortening the time for achieve a successful thermostabilization of the fiber [2]. The carbonized materials show narrow microporosity and large surface area values (SBET from 600 to 1000 m2g-1) and additional pore size and volume can be developed by controlled gasification. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. This work was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and FEDER (CTQ-2015-68654-R).

The use of lignin, the second most abundant polymer in nature, along with a simple and versatile technique, electrospinning, represents an advantageous and promising approach for the preparation of carbon fibers. In previous studies, we have demonstrated that the incorporation of H3PO4 to the initial lignin solution allows for shortening the carbon fibers preparation process and that the resulting carbon fibers present P-surface groups that are of great interest for heterogeneous catalysis. Different carbon fibers catalysts have been prepared by electropinning of Alcell lignin in the absence or presence of H3PO4 as chemical activating agent. Carbonization at different temperatures between 500 and 1600 ºC allows for preparing carbon fibers with a high variety of porosity and chemical surface properties. Diverse oxygen surface groups are presented on the carbon catalysts surface. The isopropanol decomposition has been used as a catalytic test to study the acid or basic character of the prepared carbon fibers. Carbon fibers without phosphorus surface groups generate acetone as the main product of the isopropanol decomposition reaction, from 400 to 600 ºC, suggesting the basic character of these catalysts. On the contrary, phosphorus-containing carbon fibers show high acid character, producing selectivity to propylene of 100 % at temperatures between 250 and 350 ºC. The most acid carbon fiber catalyst produced a high selectivity to ethylene and dimethyl ether for the decomposition of ethanol and methanol, respectively. The conversion enhancement that the presence of oxygen in the gas phase produced for all these reactions was also studied. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. MINECO (CTQ2015-68654-R). MINECO (PTA2015-11464-I).

Lignin is (and will be) an important co-product in many lignocellulosic biomass-derived industries, such as pulp and paper mills (and the future biorefineries, when the concept of bio-economy be developed). The development of high-value products from lignin could mean a significant opportunity to reduce the associated costs and the environmental impacts of these industries [1]. In this sense, a new method to produce novel sub-micrometer carbon fibers and interconnected fibrous carbon webs materials (FCMs), showing unique advanced properties for different applications, by electrospinning [2] of phosphorous-containing lignin solutions is studied in this work. The different FCMs were prepared by electrospinning of Alcell lignin solutions with and without P–containing compounds, followed by stabilization and carbonization at different temperatures. For comparison purposes, equivalent lignin-based powdery carbon materials (PCMs) were also prepared from lignin powder without the electrospinning step. The different samples were characterized by N2 and CO2 adsorption, SEM, TEM, XRD, Raman, XPS, TPD and TG analysis. In the absence of P-containing groups, electrospun carbon fibers are continuous and linear (Fig 1.a), and show a specific surface area of 700 m2/g, much higher than that of carbon prepared in powdery shape (70 m2/g). The presence of P precursors in the lignin solution re-markably affects the electrospinning, sta-bilization and carbo-nization processes. By a suitable control of the stabilization heating rate, continuous and curly carbon fibers (Fig 1.b) or interconnected carbon fibrous webs (Fig 1.c) can be produced. In addition, the presence of 30wt% of P-containing compound in the lignin solution increases the specific surface area up to 1500 m2/g and enhances the oxidation resistance of the FCMs at high temperatures, what have been found very interesting for different applications, such as catalysis, adsorption and energy storage and conversion. These properties cannot be obtained in lignin-based carbon powders, even by using an 80wt% of P-containing compound for their chemical activation (1100 m2/g). Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Andalucía Tech.