Estratégias para a melhoria da atividade de catalisadores a base de óxidos de vanádio preparados por diversos métodos para aplicação em reações de oxidação

Resumo

Os óxidos mistos à base de vanádio e molibdênio são catalisadores proeminentes para a realização de reações de oxidação devido ao potencial oxidativo do vanádio nessas estruturas. A oxidação catalítica está constantemente em estudo e o mecanismo da reação ocorre devido ao ciclo redox: criação de vacâncias superficiais de oxigênio e consequente rearranjo de átomos de oxigênio através da estrutura do óxido para fornecer o sítio ativo do catalisador. Apesar da excepcional aplicação industrial em reações de oxidação, estes catalisadores apresentam propriedades texturais muito baixas, como baixas áreas específicas e baixa porosidade e instabilidade das fases de óxidos mistos sob condições de reação, com a transformação de fases ativas para outras estruturas e morfologias que são menos ativas. Essas transformações, com consequente desativação do catalisador, podem ocorrer quando os catalisadores são aplicados em sistemas com altas temperaturas e atmosferas oxidantes. Neste caso ocorre a formação de óxidos metálicos monocomponentes e/ou migração de espécies ativas para fase amorfa. Para ser mais eficientemente usado em reações de oxidação, as propriedades de tais catalisadores precisam ser melhoradas, não apenas a estabilidade das fases, mas também o aprimoramento do ciclo redox que pode ser ajustado por mudanças na morfologia e estrutura porosa do material. (meso/macroporos) com aumento da área de superfície ativa. Conduzimos uma avaliação preliminar sintetizando óxidos de MoxVyOz usando dodecilsulfato de sódio como tensoativo e tratamento hidrotérmico - foram geradas transformações significativas na morfologia, estrutura cristalina e área superficial que levaram ao aumento da atividade catalítica e estabilização das fases ativas, comportamento não apresentado anteriormente na literatura. Devido ao potencial destes catalisadores, é importante estabelecer a relação estrutura-atividade destes novos catalisadores com as modificações em suas propriedades estruturais e texturais (porosidade e área de superfície) induzidas por agentes direcionadores de estrutura orgânica (SDA). A síntese por diversos procedimentos, sob diferentes condições e usando diversos SDA deve ser investigada. (AU)