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Avaliação de materiais alternativos abundantes como próxima geração de catalisadores para conversão de biomassa lignocelulósica

Processo: 15/23900-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2017
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Daniela Zanchet
Beneficiário:Daniela Zanchet
Pesquisador Anfitrião: Yuriy Roman
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos  
Assunto(s):Nanopartículas   Catálise   Carbetos   Catálise heterogênea   Biomassa
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biomassa | carbetos | catálise heterogênea | Nanopartículas | Catálise

Resumo

O objetivo geral dessa proposta é o desenvolvimento catalisadores alternativos para conversão de material celulósico em produtos químicos e precursores de combustíveis a partir de elementos abundantes na crosta terrestre, como os carbetos de metais de transição. Moléculas derivadas da biomassa são intrinsicamente deficientes em hidrogênio devido ao seu alto teor de oxigênio, exigindo centros ativos redox para introduzir novos átomos de hidrogênio na sua estrutura. Apesar de catalisadores suportados do grupo da Pt (PGMs - platinum group metals) exibirem atividade catalítica excepcional para esse tipo de reação, sua utilização numa nova escala global de processos envolvendo conversão de biomassa será limitada devido a raridade desses metais, alto custo e baixa estabilidade hidrotérmica. Dessa maneira, este projeto visa explorar catalisadores alternativos, produzidos a partir de elementos abundantes na crosta terrestre, tendo como foco a caracterização detalhada e suas aplicações onde possam atuar como substitutos de metais nobres na conversão de material celulósico. Tendo como base a forte complementariedade das expertises da candidata à bolsa e do Prof. Yuriy Román, este projeto BEP é a próxima etapa necessária do trabalho recentemente iniciado de colaboração entre os dois grupos, que tem como objetivo principal propor uma plataforma para o desenvolvimento de novos catalisadores, com potencial de levar a novas descobertas científicas de alto impacto, abrindo oportunidades para o desenvolvimento de novas tecnologias.

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Publicações científicas (7)
(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)
SHETTY, MANISH; ZANCHET, DANIELA; GREEN, WILLIAM H.; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Cooperative Co-0/Co-II Sites Stabilized by a Perovskite Matrix Enable Selective C-O and C-C bond Hydrogenolysis of Oxygenated Arenes. CHEMSUSCHEM, v. 12, n. 10, p. 2171-2175, . (15/23900-2)
LIU, YIFEI; GOELTL, FLORIAN; RO, INSOO; BALL, MADELYN R.; SENER, CANAN; ARAGAO, ISAIAS BARBOSA; ZANCHET, DANIELA; HUBER, GEORGE W.; MAVRIKAKIS, MANOS; DUMESIC, JAMES A.. Synthesis Gas Conversion over Rh-Based Catalysts Promoted by Fe and Mn. ACS CATALYSIS, v. 7, n. 7, p. 4550-4563, . (15/23900-2, 15/20477-1)
ARAGAO, ISAIAS BARBOSA; RO, INSOO; LIU, YIFEI; BALL, MADELYN; HUBER, GEORGE W.; ZANCHET, DANIELA; DUMESIC, JAMES A.. Catalysts synthesized by selective deposition of Fe onto Pt for the water-gas shift reaction. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 222, p. 182-190, . (15/23900-2, 15/20477-1, 14/21988-7)
GARG, AARON; GONCALVES, DANIELLE S.; LIU, YUSU; WANG, ZHENSHU; WANG, LINXI; YOO, JONG SUK; KOLPAK, ALEXIE; RIOUX, ROBERT M.; ZANCHET, DANIELA; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Impact of Transition Metal Carbide and Nitride Supports on the Electronic Structure of Thin Platinum Overlayers. ACS CATALYSIS, v. 9, n. 8, p. 7090-7098, . (15/50375-6, 15/23900-2)
GARG, AARON; MILINA, MARIA; BALL, MADELYN; ZANCHET, DANIELA; HUNT, SEAN T.; DUMESIC, JAMES A.; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Transition-Metal Nitride Core@Noble-Metal Shell Nanoparticles as Highly CO Tolerant Catalysts. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 56, n. 30, p. 8828-8833, . (15/23900-2, 15/50375-6)
RO, INSOO; ARAGAO, ISAIAS B.; CHADA, JOSEPH P.; LIU, YIFEI; RIVERA-DONES, KEISHLA R.; BALL, MADELYN R.; ZANCHET, DANIELA; DUMESIC, JAMES A.; HUBER, GEORGE W.. The role of Pt-FexOy interfacial sites for CO oxidation. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 358, p. 19-26, . (15/23900-2, 15/20477-1, 14/21988-7)
IIDA, TAKAYUKI; ZANCHET, DANIELA; OHARA, KOJI; WAKIHARA, TORU; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Concerted Bimetallic Nanocluster Synthesis and Encapsulation via Induced Zeolite Framework Demetallation for Shape and Substrate Selective Heterogeneous Catalysis. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 57, n. 22, p. 6454-6458, . (15/23900-2)