23º CBCAT – Congresso Brasileiro de Catalise
O evento é realizado pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN e pela Regional 1 da Sociedade Brasileira de Catálise – SBCat. O congresso será na forma presencial possibilitando o reencontro de pesquisadores professores, alunos e profissionais da indústria. Para que o tema escolhido correspondesse a uma ampla faixa de interesses atuais dos laboratórios e centros de pesquisa e que também correspondesse a necessidades prementes de nossa sociedade, foi escolhido: Catálise para uma Transição Energética Sustentável.
Avaliação operando de catalisadores NiCeO2 por espectroscopia Raman
O presente projeto de pesquisa tem como objetivo os estudos práticos relacionado aos catalisadores de Ni em CeO2 (céria) sintetizados com diferentes concentrações de níquel - 1,0, 2,5 e 5,0% em massa de Ni em relação à massa total de catalisador - para avaliar a sua atividade catalítica (taxa de conversão e seletividade) na reação metanação do CO2. Os catalisadores com concentrações diferentes serão caracterizados estruturalmente através de ténicas como difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (MEV e TEM), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR), espectroscopia de Raman em condições operando. As técnicas de caracterizações em condição operando serão determinantes para o entendimento da relação estrutura/atividade durante a avaliação catalítica.
Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes
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Propriedades fotocatalíticas de titânio e nióbio em SBA-15
Dentre os óxidos com propriedades oxidativas mais estudados estão o óxido de titânio (TiO2) e o óxido de nióbio (Nb2O5), que tem se mostrado catalisadores promissores em reações de oxidação. O material nanoestruturado SBA-15 com espécies metálicas como os óxidos de titânio e nióbio presentam propriedades oxidativas em diversas reações, diante disso, nesse trabalho serão estudadas as propriedades dos materiais do tipo SBA-15 com propriedades fotocatalíticas na reação de conversão de fenol.
Desempenho catalítico do óxido de lantânio sintetizado com extrato da semente do Syzygium malaccense por meio da reação de Fenton
A poluição da água representa um desafio global crítico, ameaçando ecossistemas, a saúde humana e a sustentabilidade dos recursos hídricos, devido à descarga contínua de contaminantes provenientes de atividades industriais, agrícolas e domésticas. Dentre esses contaminantes, os corantes sintéticos são especialmente corante violeta cristal onde oferece riscos ambientais significativos devido à sua persistência no ambiente aquático por ser tóxico e não biodegradável. Nesse contexto este trabalho investigou o desempenho por meio da reação de Fenton os catalisadores à base de óxido de ferro (γ-Fe₂O₃) suportado em nanopartículas de óxido de lantânio que foram sintetizadas (síntese verde) por meio de extrato aquoso das sementes de Syzygium malaccense (L.) Merr. & L.M. Perry. Os resultados indicaram que em 180 minutos de reação as amostras com 5/10/15 e 20% de ferro foram capazes de descolorir em torno de 93% da solução por outro lado, a amostra com 5% de ferro foi a menos eficiente.
Síntese verde, Processos oxidativos avançados, corantes, reação de Fenton
Influência do suporte de catalisadores de cobre na reação de isopropanol a metil-isobutil-cetona
No presente trabalho foi avaliado o efeito dos suportes contendo óxidos de Ca e Mg na síntese de metil-isobutil-cetona a partir de isopropanol em uma etapa, e os principais produtos da reação observados foram acetona e MIBK. Os catalisadores denominados CuMG30, CuMG70, CuDOL e CuCAL foram caracterizados por análise elementar (FRX), difração de raios X (DRX), análise textural (BET), e dessorção a temperatura programada de amônia (TPD-NH3). A densidade de sítios ácidos dos catalisadores aumentou na seguinte ordem CuCAL< CuDOL<CuMG70<CuMg30. Estes resultados sugerem que os catalisadores suportados em óxidos contendo Ca e Mg mais promissores para a obtenção de MIBK são aqueles que apresentam menor densidade de sítios ácidos para promover a reação de condensação.
conversão do isopropanol; metil-isobutil-cetona; propriedades ácidas
Síntese, caracterização e aplicação catalítica de óxido de grafeno reduzido na desidrogenação do etilbenzeno a estireno
Considerando a necessidade de mitigar os impactos ambientais dos resíduos e otimizar reações catalíticas industriais estratégicas, este estudo avalia a atividade catalítica do óxido de grafeno reduzido (rGO) sintetizado a partir de resíduos na desidrogenação oxidativa do etilbenzeno a estireno na presença de CO₂. Os resultados evidenciam uma conversão significativa, aproximadamente 60%. Apesar do desempenho promissor, são necessárias investigações adicionais para aprofundar a compreensão dos mecanismos envolvidos e otimizar as condições reacionais.
Reforma Seca de CH4 utilizando catalisadores Ni/CaO e Ni/CaO@SiO2: Eficiência de Revestimento Mesoporoso
Este estudo investigou o desempenho catalítico de catalisadores Ni/CaO e Ni/CaO@SiO2 sintetizados por um método hidrotérmico com aditivos para controle morfológico e revestimento de sílica na reforma a seco de CH4. A caracterização por MEV/EDS e DRX confirmou o recobrimento pela presença de sílica amorfa. Os testes catalíticos revelaram que o catalisador recoberto apresentou maior conversão de CO2 e CH4, maior seletividade para CO e uma razão H2/CO mais estável. Esses resultados indicam que o revestimento mesoporoso protege as nanopartículas de níquel contra sinterização e desativação, favorecendo estabilidade e eficiência catalítica.
Síntese e Caracterização de Zeolite Templated Carbons (ZTCs) a partir do Polietileno de Baixa Densidade (LDPE)
Este estudo desenvolveu um método inovador para síntese de Zeolite Templated Carbon (ZTC) utilizando deposição química em fase vapor (CVD) com polietileno de baixa densidade (LDPE) como precursor sólido. A abordagem mostrou-se vantajosa em relação aos métodos convencionais, com a estrutura ramificada do LDPE favorecendo a produção de hidrocarbonetos leves (C₁-C₄) durante a pirólise (350-500°C). As análises TG-MS confirmaram a decomposição eficiente, com predominância de eteno (m/z=28) e traços de metano, etano e propeno. Os materiais obtidos apresentaram excelentes propriedades texturais, com densidade de empacotamento estrutural de 0,31-0,36 g·g⁻¹ e área superficial de até 3071 m²·g⁻¹. As isotermas de adsorção revelaram microporosidade bem definida (0,93 cm³·g⁻¹ a 650°C), enquanto a DRX confirmou a estrutura ordenada e baixa grafitação. Os resultados demonstram o potencial desta rota sintética para produção de ZTCs de alta qualidade.
Macauba-derived biochar support for FeZn-K catalysts in the CO2 hydrogenation to olefins
A pirólise de biomassa lignocelulósica é uma rota promissora para a produção de suportes carbonáceos aplicáveis em catálise heterogênea. Neste trabalho, o endocarpo de macaúba foi pirolisado a 400 °C e 700 °C com o objetivo de obter suportes de carbono com diferentes propriedades físico-químicas. Os materiais foram aplicados na hidrogenação de CO₂, no contexto da síntese de Fischer–Tropsch modificada para olefinas (CO₂-FTO), como suportes para catalisadores de FeZn-K preparados por impregnação ao ponto úmido.
Desempenho Catalítico de Fases de Alumina Obtidas por Tratamento Térmico na Produção de Éter Dietílico
O crescimento populacional e os altos padrões de vida aumentaram o consumo de energia, gerando preocupação com o esgotamento do petróleo e impactos ambientais. O etanol surge como alternativa limpa e renovável, especialmente quando combinado a catalisadores heterogêneos. A alumina (Al₂O₃), amplamente usada em catálise, apresenta propriedades influenciadas pelo tratamento térmico. Este trabalho avaliou as fases da alumina obtidas de diferentes precursores na reação de desidratação do etanol para produção de éter dietílico. As fases foram caracterizadas por técnicas como DRX, TPD-NH₃ e BET. A η-Al₂O₃ e γ-Al₂O₃ mostraram bom potencial catalítico, mas a acidez excessiva pode desativar o catalisador. Conclui-se que o desempenho ideal requer equilíbrio entre estrutura, precursor, acidez, temperatura de calcinação e uso de dopantes.
Catalisador bimetálico de Co e Mn para a obtenção de hidrocarbonetos via Fisher Tropsch
Este estudo investigou a preparação e caracterização de catalisadores bimetálicos à base de cobalto e manganês suportados em ɣ-Al₂O₃, com foco na reação de Fischer-Tropsch (FTS), importante para a produção de combustíveis sintéticos (e-fuels). Os catalisadores foram obtidos por impregnação úmida e caracterizados por técnicas como DRX, FRX, TG/DSC, MEV e análise textural. A presença de fases de óxido de cobalto foi confirmada por DRX, enquanto a presença de manganês foi evidenciada por FRX. As imagens de MEV mostraram boa dispersão dos metais. Os catalisadores foram testados em reator de leito fixo sob condições típicas de FTS (220 °C, 20 bar), e os testes catalíticos visam avaliar o efeito do Mn na seletividade dos produtos.
Sólido catalítico básico magnético na produção de ésteres metílicos: Síntese e otimização por metodologia de superfície de resposta
Neste estudo, foi desenvolvido um catalisador heterogêneo magnético básico composto por aluminato de sódio (NaAlO2) como fase ativa e ferrita de níquel (NiFe2O4) como suporte magnético para a transesterificação metílica do óleo de soja. Os materiais foram caracterizados pela técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Um delineamento composto central de face centrada (FCCD 24) foi empregado para modelar o comportamento do teor de éster em função de quatro variáveis: temperatura, razão molar MeOH:óleo, concentração de catalisador e tempo reacional. O modelo de regressão apresentou R2 = 0,9798 e erro relativo inferior a 5% entre os valores experimentais e preditos. A partir da metodologia de superfície de resposta (MSR) e regressão linear, foi possível otimizar as condições da reação, alcançando 94,33% de conversão em ésteres com temperatura de 92 °C, razão molar de 16:1, 5% de catalisador e 1,3 h de reação. O catalisador 40-NaAlO2/NiFe2O4 demonstrou ser uma alternativa viável e promissora no processo de produção de biodiesel, com bom desempenho catalítico e magnético.
Catalisador heterogêneo ácido a partir de biomassa amazônica: síntese, caracterização e performance na acetalizção de glicerol
Um catalisador sólido ácido foi desenvolvido com sucesso a partir da biomassa lignocelulósica residual do murici para aplicação na síntese de acetais do glicerol. A lignina extraída foi carbonizada em 750 °C e sulfonada com ácido sulfúrico, promovendo a introdução de grupos sulfônicos, denominando-se BLM 750-S. Estudou-se a otimização dos parâmetros que influenciam na reação: temperatura, tempo, concentração do catalisador e razão molar glicerol/ácido acético. O catalisador foi caracterizado por análise de MEV. Nos ensaios catalíticos, o BLM 750-S foi aplicado em condições reacionais otimizadas: temperatura 105 °C, tempo de 2,5 h, concentração de catalisador de 6%, e razão molar glicerol/ácido acético 1:5, resultando em conversões do glicerol de 92,45% no primeiro ciclo, mantendo atividade catalítica por 5 ciclos com conversões acima de 70%.
Oxidação do álcool vanílico utilizando biocarvão da casca de cupuaçu como suporte catalítico
Este trabalho investigou a oxidação do álcool vanílico para produção de vanilina usando um catalisador heterogêneo feito de biocarvão da casca de cupuaçu funcionalizado com tungstênio. A reação, monitorada por UV-Vis, apresentou maior quantidade de vanilina em um tempo de 120 minutos de reação. O acompanhamento da lixiviação de tungstênio do suporte permitiu observar que há uma perda da fase ativa em todos os tempos de reação, porém não comprometeu a eficiência do mesmo. O estudo destaca o potencial do biocarvão produzido a partir de resíduo amazônico como suporte catalítico para catalisadores heterogêneos.
Valorização de resíduos amazônicos por fracionamento da biomassa lignocelulósica de cascas de cupuaçu em biorrefinarias
O aproveitamento de resíduos lignocelulósicos amazônicos representa uma alternativa sustentável para a geração de produtos de valor agregado em biorrefinarias. Este trabalho apresenta a primeira etapa do fracionamento da casca de cupuaçu (Theobroma grandiflorum), com foco na remoção da fração hemicelulósica por meio de hidrólise ácida. Foram avaliadas diferentes especialidades, em diferentes concentrações, sob temperatura de 100 ºC, para a escolha do ácido óxálico, que extraiu concentrações de xilose semelhantes à concentração total de hemicelulose presente na casca de cupuaçu, conforme relatado na literatura. Os resultados mostram o uso do ácido oxálico como agente de hidrólise eficiente e ambientalmente mais ambiental, além de indicarem o potencial de valorização da fração hemicelulósica para aplicações futuras.
Conversão de Biomassa e moléculas derivadas
Condensação da 2-hexanona sobre catalisadores básicos — Rota potencial para hidrocarbonetos renováveis de aviação
O desenvolvimento de rotas industriais verdes partindo de fontes renováveis para obtenção de combustíveis torna-se imprescindível no atual contexto mundial ambiental. Assim, o objetivo do trabalho foi a avaliação da hidrotalcita e seus óxidos mistos (Ox.M) como catalisadores para promover a condensação da 2-hexanona (C6K) em seus respectivos dímeros e trímeros para a obtenção de hidrocarbonetos na faixa do combustível de aviação. Os catalisadores foram caracterizados por ATG, DRX e FTIR-CO2 e usados na conversão da C6K, levando a conversões de 80-90% e alta seletividade a dímeros e trímeros.
Combustível Sustentável de Aviação (SAF)
A Comparative Study of Al2O3 Fluka, Al2O3-69, Al2O3-33 and Mil-53Ga, Mil-53Al in Catalytic Epoxidation of Licarin A
The present work focused on the of catalytic efficiencies of different heterogenous catalysts including three types of Aluminum oxides; Al2O3 Fluka, Al2O3-69 and Al2O3-33 and two Metal-Organic Frameworks (MOFs); Mil-53Ga and Mil-53Al in epoxidation of Licarin A with hydrogen peroxide H2O2 and the reactions were monitored by HPLC. High conversions reached 95.7% and 95.6% were obtained in the presence of Mil-53Ga and Mil-53Al respectively, while experiments using Aluminum oxides; Al2O3 Fluka, Al2O3-69 and Al2O3-33 achieved conversions of 65.5, 68.3 and 69.8%, respectively. This can be attribute to the specific coordination geometry of the catalytically active sites within MOFs.
Uma abordagem integrada de biocaptura de CO2 para obtenção de aromáticos renováveis por meio da Pirólise Catalítica da Chlorella sp. utilizando zeólita de baixo custo
A proposta visa oferecer uma solução sustentável e de baixo custo para sintetizar uma zeólita para aplicar como catalisador na pirólise de microalga Chlorella sp. cultivada alimentando uma mistura gasosa simulando emissões industriais, para fins de biocaptura de CO2. A pirólise catalítica foi realizada em um micropirolisador PY-GC/MS a 500°C com leito catalítico a 500°C. Observou-se a formação significativa de hidrocarbonetos aromáticos e redução dos compostos oxigenados, na pirólise catalítica, comparada à térmica. Os resultados demonstram que o catalisador favorece reações de aromatização e desoxigenação. Este estudo contribui para as ODS 7, 9, 11 e 13.
Síntese e caracterização de geopolímeros produzidos a partir de rejeitos de mineração
Os geopolímeros são materiais inorgânicos obtidos pela ativação alcalina de aluminossilicatos, com aplicações na construção civil e como adsorventes. A utilização de rejeitos de mineração na sua produção reduz impactos ambientais e o consumo de matérias-primas naturais. Neste trabalho, rejeitos de mineração de ferro, nióbio e serpentinito foram testados como carga em substituição à areia na produção de geopolímeros. Os rejeitos, majoritariamente cristalinos e ricos em silício, foram caracterizados por DRX, FRX, TG, FTIR e MEV/EDS e utilizados em proporções de 25, 50 e 100%. Os melhores resultados de resistência mecânica à compressão foram obtidos com 50% de rejeito, superando o material sem adição de resíduos. Ensaios com cura de 3 a 28 dias mostraram estabilização da resistência antes de 14 dias, com valores acima de 38 MPa. O geopolímero com rejeito de ferro apresentou o melhor desempenho, atingindo 48 MPa em 14 dias, superando concretos convencionais (≈25 MPa em 28 dias), demonstrando potencial para aplicações estruturais e ambientais.
Geopolímeros, Rejeitos de mineração, Adsorção, Captura de poluentes, Sustentabilidade
ESTUDO DA ATIVIDADE DE CÉRIA NANOCRISTALINA NA OXIDAÇÃO DO ÁLCOOL BENZÍLICO
Materiais com propriedades oxirredutoras têm demonstrado serem catalisadores viáveis na produção de compostos importantes em química fina. O benzaldeído é um composto altamente relevante na indústria química, sendo utilizado para fabricação de medicamentos, aromatizantes e repelentes. A oxidação do álcool benzílico a benzaldeído é uma alternativa tecnológica eficiente e ecologicamente correta, pois utiliza condições brandas e gera baixos níveis de efluentes. A literatura tem demonstrado que a atividade catalítica de óxidos depende fortemente do tamanho de seus cristalitos ou partículas. Neste trabalho, foi realizado o estudo da síntese de céria (CeO2) nanocristalina através de duas metodologias diferentes, além da investigação da atividade catalítica dos materiais preparados na reação de oxidação do álcool benzílico.
Síntese e caracterização de nanocatalisadores de paládio suportados em materiais carbonáceos derivados de garrafas PET para produção de hidrogênio
As sociedades atuais são altamente dependentes do plástico, o que tem gerado preocupação com seus impactos ambientais. Este estudo teve como objetivo desenvolver um nanocatalisador de paládio suportado em óxido de grafeno (GO) derivado da carbonização controlada de garrafas PET para produção de H₂ a partir do NaBH₄. O material carbonáceo foi obtido por pirólise a 450 °C, caracterizado por FTIR e DRX. Este material foi utilizado como suporte para a impregnação de nanopartículas de paládio, originando o nanocatalisador Pd/GO. A atividade catalítica do Pd/GO foi avaliada na produção de H2 a partir da hidrólise e metanólise do NaBH₄, em reações conduzidas a 70 °C por 40 minutos. Os volumes de gás gerados foram de 65 mL (hidrólise) e 70 mL (metanólise), com rendimentos de 55% e 59%, respectivamente. Os valores de TOF obtidos foram de 130,7 h⁻¹ e 321,5 h⁻¹, respectivamente, evidenciando maior eficiência da metanólise na geração de H2. Os resultados obtidos demonstram que o nanocatalisador Pd/GO apresenta boa eficiência na produção de H2, especialmente na metanólise do NaBH4. Deste modo, destaca-se o potencial dos resíduos plásticos na obtenção de materiais com aplicações sustentáveis.
Resíduos plásticos, Polietileno tereftalato, Produção de Hidrogênio, NaBH₄, Nanocatalisadores
Estudo da degradação do propranolol via processo de oxidação avançada catalisado por óxido de grafeno magnético Fe3O4@OG
O avanço da indústria farmacêutica reflete em preocupações ambientais, especialmente devido à contaminação de corpos d'água por compostos farmacêuticos ativos. Este trabalho analisou a degradação do propranolol usando nanocatalisador de óxido de grafeno (OG) funcionalizado com magnetita (Fe3O4). O OG foi sintetizado usando o método de Hummers modificado, e sua funcionalização foi realizada por coprecipitação de nanopartículas de Fe3O4 na presença de OG. As cinéticas de adsorção e fotodegradação foram avaliadas, onde foi visto que o esquema proposto foi capaz de degradar completamente o contaminante em 120 min. Os dados experimentais se ajustaram melhor aos modelos de pseudo-segunda ordem e Chan & Chu para as cinéticas de adsorção e fotodegradação, respectivamente.
foto-Fenton-like, funcionalização, magnetita, óxido de grafeno, propanolol
Jorge Vinícius Fernandes Lima Cavalcanti
In situ XRD study of the stability of zeolitic imidazolate frameworks as catalysts for CO2 cycloaddition to epoxides
Este trabalho avaliou a estabilidade de dois materiais do tipo ZIF-67 (redes zeolíticas de imidazolato) sintetizados a partir de duas fontes diferentes de cobalto: acetato e nitrato. Ambas as amostras foram caracterizadas ex situ por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fisissorção de N2. A caracterização in situ foi realizada na linha PAINEIRA do síncrotron Sirius, utilizando uma célula capilar, na qual as amostras foram analisadas por DRX em condições similares às da reação de cicloadição de CO2 em epóxidos (sob atmosfera de CO2, na presença de óxido de propileno e sob aquecimento). As análises in situ demonstraram que ambas as amostras sofreram perda de cristalinidade nas condições reacionais, sendo que a amostra sintetizada com nitrato de cobalto apresentou maior estabilidade estrutural em comparação à amostra sintetizada com acetato de cobalto, que sofreu amorfização e recristalização durante o aquecimento em condições de reação.
ZIF-67, estabilidade estrutural, cicloadição de CO2 em epóxidos.
Hidrogenação de CO2 a oxigenados: screening de catalisadores promissores à base de Co, Cu e Fe
Este estudo apresenta um screening catalítico para a produção de oxigenados via hidrogenação de CO2, uma estratégia chave para a utilização do dióxido de carbono. Avaliamos sete catalisadores: K/CoAl, K/CoCuAl, K/CuFeZn, Pd/Fe, Pd/CeFe, Na-CuCo e Na-CuFe. Esses materiais foram preparados e caracterizados por técnicas diversas. Os testes catalíticos foram realizados em reatores contínuos (30 bar, 6 L∙gcat⁻¹∙h⁻¹, H2/CO2 = 3), com otimização da temperatura para maximizar o rendimento de oxigenados. K/CoCuAl e K/CuFeZn apresentaram altas conversões de CO2 e seletividades aos produtos desejados, correlacionando-se com sua basicidade. Álcoois superiores (C2+) foram favorecidos por K/CoCuAl, Na-CuFe e Na-CuCo, enquanto o metanol foi promovido por Na-CuFe, Pd/Fe e Pd/CeFe. A presença de DME indicou desidratação de metanol sobre sítios ácidos.
Efeito da Metodologia de Preparo no Desempenho de Catalisadores à Base de Zeólitas USY Hierárquicas na Reforma Seca do Biogás
A conversão do biogás em gás de síntese via reforma seca do metano (DRM) é uma alternativa promissora para reduzir o impacto ambiental das elevadas concentrações de CO2 que contribuem para o efeito estufa. Nesse processo obtém-se hidrogênio (H2), um produto de alto valor agregado. Catalisadores à base de níquel são amplamente utilizados na DRM e o uso de zeólitas como suporte se destaca por sua microporosidade uniforme e alta estabilidade térmica. Zeólitas hierárquicas, modificadas por desaluminização e dessilicação, podem melhorar o desempenho catalítico. Este estudo analisou o efeito da impregnação de 3,0 % de níquel durante os tratamentos realizados em zeólitas USY hierárquicas aplicadas à DRM.
Esterificação de ácido oleico com catalisadores ácidos como estratégia para redução de acidez em bio-óleos
Este trabalho investigou a esterificação do ácido oleico com etanol utilizando catalisadores sólidos ácidos derivados de heteropoliácidos e zeólitas, CsHPW, ZSM-5 e CsHPW/ZSM-5, visando reduzir a acidez de bio-óleos. Os catalisadores foram caracterizados por DRX e FT-IR, as análises confirmaram a estrutura Keggin nos catalisadores e a deposição do CsHPW no suporte zeolítico. O CsHPW apresentou maior conversão (36,4%) após a reação de esterificação, seguido de CsHPW/ZSM-5 (18,2%) e ZSM-5 (3,6%). Os resultados demonstram a viabilidade do uso de catalisadores de heteropoliácido para melhorar a qualidade de bio-óleos por meio de esterificação, contribuindo para sua valorização e co-processabilidade em unidades de refino.
Estudo cinético da decomposição do H₂O₂ catalisada por materiais de Fe dopados com Cr e não dopados
Nanopartículas de magnetita, dopadas (Cr-Fe₃O₄) e não dopadas com cromo (Fe₃O₄) foram estudadas neste trabalho. As amostras foram caracterizadas por meio de absorção atômica, difração de raios X e medidas de área superficial. Observou-se que a presença de cobre não atrapalha a formação de magnetita, e nem afeta significativamente a cristalinidade das nanopartículas formadas. O aumento na atividade catalítica e na área superficial reflete a eficiência desse dopante.
Nanopartículas, magnetita, dopagem e catálise
Pseudocaule da bananeira modificado como bioadsorvente para remediação de contaminantes
O acesso à água potável é um direito fundamental, e sua contaminação por corantes têxteis e contaminantes emergentes, como fármacos e produtos de higiene, tem gerado preocupação ambiental. O azul de metileno (AM), amplamente utilizado na indústria e em pesquisas, pode ser removido com bioadsorventes vegetais. Este estudo avaliou o pseudocaule da bananeira modificado com ácidos como alternativa sustentável para remoção de AM. A FTIR indicou bandas típicas da biomassa lignocelulósica, com leve alteração na banda de 1736 cm-1, sugerindo modificação em grupos superficiais. A DRX confirmou a preservação da estrutura cristalina da celulose. Todos os bioadsorventes modificados apresentaram alta eficiência, com destaque para o RB@N, tratado com HNO3, que removeu até 100% de AM em baixas concentrações. Os dados ajustaram-se ao modelo de pseudo-segunda ordem, indicando interações químicas no processo de adsorção.
Aplicação da lignina na formação de mesoporos em zeólitas hierárquicas ZSM-5
Este trabalho investigou a síntese de zeólitas hierárquicas ZSM-5 com diferentes ligninas como hard templates, avaliando o efeito do tempo de cristalização. As amostras foram obtidas por tratamento hidrotérmico e caracterizadas por DRX, BET, FRX, TPD-NH₃ e MEV. Os catalisadores foram aplicados na esterificação de ácido oleico a 100 °C, razão M:A (metanol:ácido oleico) de 15:1, por 1h, com 10% (m/m) de catalisador. O HMW_ZSM5(24h) alcançou 49% de conversão, superando os 35% relatados na literatura em condições semelhantes, e demonstrando o potencial das zeólitas à base de lignina na produção de biodiesel.
Descarboxilação Redutiva Catalisada por Ferro para Produção de Biocombustíveis Drop-in
O desenvolvimento de projetos de pesquisa, com enfoque no processo de transição energética, possui altíssima relevância frente ao atual cenário de crise ambiental ocasionado, principalmente, pela ampla utilização dos combustíveis fósseis. Dessa maneira, estudos que exploram a obtenção de biocombustíveis drop-in apresentam destaque nessa área, pois eles representam alternativas sustentáveis e economicamente viáveis para a diminuição das emissões de gases poluentes. Nessa perspectiva, neste trabalho é reportado o desenvolvimento de um protocolo inovador de desoxigenação de ácidos graxos por meio de descarboxilação redutiva de éster redox-ativo, catalisada por ferro, para a produção de hidrocarbonetos capazes de serem aplicados como biocombustíveis drop-in. A obtenção do material de partida utilizado ocorreu com rendimento de 80% e o processo de otimização das condições reacionais foi iniciado, de modo que foram obtidos rendimentos acima de 70% de formação de hidrocarboneto. Logo, o protocolo demonstra-se promissor e apresenta alta possibilidade de ser aplicado em ampla escala.
descarboxilação, catálise, ferro, biocombustíveis drop-in.
CO₂ Hydrogenation to Methanol over Cu-Doped MIP-177: Tuning Ti–O Connectivity and Phase Transformation for Enhanced Catalytic Performance.
A hidrogenação do CO₂ em metanol é uma estratégia promissora para a valorização de carbono e produção de combustíveis sustentáveis. Neste trabalho, investigamos o desempenho catalítico do MIP-177-LT, um MOF de titânio com conectividade Ti–O altamente condensada, funcionalizado com Cu. A dopagem com Cu (1–8%) impactou significativamente a produtividade, com destaque para MIP-177-LT-Cu(2%), que apresentou 15,61 mmol MeOH/g Cu/h e seletividade de 50% para metanol. Também exploramos a transformação térmica para a fase MIP-177-HT, revelando influência da conectividade Ti–O e da topologia do MOF na atividade catalítica. Estes resultados destacam o potencial dos Ti-MOFs termicamente robustos como plataformas versáteis para reações térmicas de hidrogenação.
Hidrogenação de CO₂, MOFs, Titânio, MIP-177, metanol.