Estudo estrutura-funcionalidade de catalisadores de Ni suportado em N('b IND.2'O'IND.5') e aplicação na conversão catalítica da biomassa lignocelulósica (2018)
- Authors:
- Autor USP: LEAL, GLAUCO FERRO - IQSC
- Unidade: IQSC
- Subjects: NIÓBIO; BIOMASSA; CATÁLISE; HIDROGENAÇÃO
- Language: Português
- Abstract: A exploração de fontes alternativas para a produção de energia e produtos químicos ganha cada vez mais relevância devido à crescente demanda mundial por energia, combustíveis e produtos sintéticos. Nesse contexto, a biomassa lignocelulósica passa a ser importante matéria prima e o uso de catalisadores heterogêneos uma via atrativa para a transformação química da biomassa. A associação do Ni com Nb2O5 é promissora para obtenção de um sistema catalítico multifuncional com propriedades ácidas e de hidrogenação. O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio e possui enormes quantidades de biomassa lignocelulósica. Assim, o uso de catalisadores à base de nióbio para valorização da biomassa é uma maneira de se agregar ciência e tecnologia a estas matérias primas abundantes em nosso país. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de catalisadores heterogêneos de Ni/Nb2O5 para a exploração da biomassa lignocelulósica como matéria prima para produção de combustíveis e produtos químicos. Nb2O5 foi preparado por duas rotas de síntese, hidrólise básica (HB) que produziu um material amorfo com partículas sem morfologia definida e a síntese hidrotérmica (HT), que produziu um material cristalino com morfologia de nano-bastões. O método HT gerou uma nióbia estável em condições hidrotérmicas e com propriedades texturais e ácidas bastantes superiores do que HB. Foi depositado Ni (5, 10, 15 e 25% m/m) em Nb2O5 e através de experimentos de redução monitorados in situ por técnicas de luz síncrotron ficaram estabelecidas as condições de ativação como sendo temperatura de 320oC e tempo de isoterma de no mínimo 1 h sob fluxo de H2. Isso para obtenção de cristalitos pequenos de Ni0 (2 a 25 nm) e para preservar as propriedades estruturais do suporteOs catalisadores foram avaliados em reações de hidrodesoxigenação de éter difenílico e o sistema Ni/Nb2O5(HT) apresentou atividade para hidrogenólise da ligações éter, hidrogenação do anel aromático e hidrodesoxigenação, apresentando conversão completa do substrato e seletividade maior que 99% para cicloexano, além de poder ser reciclado por cinco ciclos de reação. 15%Ni/Nb2O5(HT) foi ativo e apresentou boa estabilidade na hidrodesoxigenação de um substrato real de lignina e produziu uma mistura de cicloalcanos e álcoois cíclicos em fase líquida com potencial para ser utilizada como biocombustíveis devido a sua baixa razão O/C. Experimentos exploratórios de conversão de celulose indicaram que o sistema catalítico Ni/Nb2O5(HT) também apresenta potencial para obtenção de polióis e glicóis a partir da fração de carboidratos da biomassa
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 30.10.2018
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ABNT
LEAL, Glauco Ferro. Estudo estrutura-funcionalidade de catalisadores de Ni suportado em N('b IND.2'O'IND.5') e aplicação na conversão catalítica da biomassa lignocelulósica. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13122018-111902/. Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Leal, G. F. (2018). Estudo estrutura-funcionalidade de catalisadores de Ni suportado em N('b IND.2'O'IND.5') e aplicação na conversão catalítica da biomassa lignocelulósica (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13122018-111902/ -
NLM
Leal GF. Estudo estrutura-funcionalidade de catalisadores de Ni suportado em N('b IND.2'O'IND.5') e aplicação na conversão catalítica da biomassa lignocelulósica [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13122018-111902/ -
Vancouver
Leal GF. Estudo estrutura-funcionalidade de catalisadores de Ni suportado em N('b IND.2'O'IND.5') e aplicação na conversão catalítica da biomassa lignocelulósica [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13122018-111902/
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