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Combinação de química supramolecular e emulsões na síntese de catalisadores lamelares esfoliados

Processo: 16/01590-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Leandro Martins
Beneficiário:Mariana Veiga Rodrigues
Supervisor no Exterior: Carsten Sievers
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Local de pesquisa: Georgia Institute of Technology, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/12942-3 - Combinação de química supramolecular e emulsões na síntese de catalisadores lamelares esfoliados, BP.DR
Assunto(s):Catálise

Resumo

A conversão de glicerol à acroleína usando zeólitas ainda enfrenta diversos desafios e sua superação depende da plena compreensão das características físicas e químicas do sistema catalítico empregado. As principais tarefas a serem exploradas em cooperação com o grupo do Prof. Sievers são: (1) os microporos das zeólitas impõem limitações difusionais no acesso do glicerol aos sítios ativos e, portanto, zeólitas hierárquicas podem ser uma opção para melhorar o desempenho catalítico; (2) os sítios ácidos de Brønsted das zeólitas não são responsavéis apenas pela formação de acroleína, mas também pelas moléculas de poliaromáticos e poliéteres presentes no coque; a chance da densidade de sítios ácidos interferirem na formação do coque é alta, assim é necessário o estudo dessas propriedades nos materiais (temos evidências de que a formação de coque é propensa em sítios ácidos vizinhos); (3) sítios ácidos fortes de Brønsted também levam à formação de coque e, consequentemente, à desativação do catalisador; (4) a estrutura hierárquica das zeólitas é benéfica na prevenção do coque.Temos provas de que o procedimento de síntese mencionado na proposta original, baseado em organosilanos e emulsão, como agentes de estrutura, é uma abordagem interessante na obtenção materiais bem definidos na execução das quatro tarefas mencionadas. Em conclusão, para correlacioná-los precisamos de uma vasta caracterização física e química dos catalisadores e dos seus desempenhos diante da reação. Mais particularmente, é necessário elucidar a química de superfície dos materiais, o que será desenvolvido por meio de medidas de espectroscopia de infravermelho in situ sob condições reacionais. Além disso, por meio desta técnica de caracterização também podemos obter informações sobre a acidez superficial, o caráter dos sítios ácidos (Brønsted ou Lewis) e como esses sítios interferem na formação de coque e no desempenho das zeólitas.

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGUES, MARIANA V.; OKOLIE, CHUKWUEMEKA; SIEVERS, CARSTEN; MARTINS, LEANDRO. Organosilane-Assisted Synthesis of Hierarchical MCM-22 Zeolites for Condensation of Glycerol into Bulky Products. Crystal Growth & Design, v. 19, n. 1, p. 231-241, . (14/12942-3, 16/10597-2, 16/01590-4)
VAN CLEVE, TIM; UNDERHILL, DEVON; RODRIGUES, MARIANA VEIGA; SIEVERS, CARSTEN; WILL MEDLIN, J.. Enhanced Hydrothermal Stability of gamma-Al2O3 Catalyst Supports with Alkyl Phosphonate Coatings. Langmuir, v. 34, n. 12, p. 3619-3625, . (16/01590-4)

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