Furfural aqueous phase hydrogenation by nickel: how activity and stability are affected by the catalyst architecture

Autores

Palavras-chave:

encapsulation, core-shell, bioeconomy, biomass upgrading, furfuryl alcohol

Resumo

Ni-SiO2 catalysts with encapsulated (NPNi@SiO2) and supported (Ni/SiO2) architectures were synthesized, characterized and evaluated in furfural hydrogenation rection. MET images indicated that NPNi present geometrical morphology and confirmed encapsulation. The diffractograms revealed that NPNi@SiO2 Ni crystal domains are bigger. The shell porosity was confirmed by N2 physissorption and the thermograms showed that Ni oxidation temperature is increased after encapsulation. TPR and XRD attested that NPNi@SiO2 presents Ni0 after synthesis, and do not demand reduction. Therefore, in the catalytic tests, Ni/SiO2 showed activity dependent on previous reduction in H2, while NPNi@SiO2 presented the same performance with and without that. Ni/SiO2 (red.) higher conversion in comparison to NPNi showed an impact of the different crystal domain sizes in activity. Moreover, NPNi higher conversion in relation to NPNi@SiO2 indicated that, the shell decreases Ni accessibility. 

Biografia do Autor

  • Dr. Leon F. Feitosa, Instituto Nacional de Tecnologia (INT)

    Engenheiro químico formado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) com mestrado e doutorado em engenharia química, ambos pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (PEQ-COPPE-UFRJ) e na área de catálise heterogênea. Atualmente é pesquisador pós-doutorando na Divisão de Catálise, Biocatálise e Processos Químicos (DICAP) do Instituto Nacional de Tecnologia (INT). Tem experiência anterior como pesquisador (estágio de doutorado no INCERLyon, França, e pós doutorado no INT) e como engenheiro de processos em indústria química (Fosfertil S/A). Sua experiência em pesquisa contempla o desenvolvimento de diferentes tipos de catalisadores heterogêneos (materiais nanoestruturados, carbetos e fosfetos de metais de transição e materiais mesoporosos), assim como a sua aplicação em sistemas catalíticos como valorização de biomassa, hidrotratamento (HDT) voltado para petroquímica (HDS) e para produção de biocombustíveis (HDO), e captura de CO2 por adsorção.

Referências

1. M. K. Awasthi et al., Sustainable Chemistry and Pharmacy 2024, 38, 101450.

2. H. Tian et al., Molecular Catal. 2021, 510, 111697.

3. W. Yang et al., Catal. Today 2016, 259, 438-445.

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Publicado

03-11-2025

Edição

v. 1 n. 1 (2025): 23ºCBCAT

Seção

Conversão de Biomassa e moléculas derivadas