Imageamento de sistemas catalíticos em tempo real/correlações temporais da atívidade catalítica em materais nanoporosos

• Processo: 21/06876-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Florian Edouard Pierre Meneau
• Beneficiário: Florian Edouard Pierre Meneau
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Amélie Claire Rochet ; Carla Cristina Polo ; Gabriel de Biasi Báfero ; Paulo Ricardo de Abreu Furtado Garcia
• Vinculado ao auxílio: 14/25964-5 - Dos monômeros às nanopartículas: investigação in situ da formação de nanopartículas de ouro em tempo real por técnicas síncrotron e de microscopia, AP.JP
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/11652-3 - XIX Conferência Internacional de Espalhamento a Baixo Ângulo (SAS2024), AR.EXT; 23/14321-5 - NanoTomografia com Raios-X em SIRIUS - O Síncrotron de Ultra Baixa Emitância, AV.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/03547-5 - Catalisadores zeolíticos, de micro a nanocristais: visualização in situ da flexibilidade de rede durante reações de valorização do etanol, BP.PD; 22/13800-4 - Investigações in situ da dinâmica e visualização 3D de nanozeólitas durante a catálise, BP.DD; 22/13024-4 - Correlações catalíticas em nanozeólitas investigadas através de imagem por difração coerente e espectroscopia de correlação de fótons de raios X, BP.PD
• Assunto(s): Espalhamento de raios X a baixos ângulos Materiais porosos Radiação síncrotron Zeolitas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coherent diffraction imaging | Diffusion | Nanoporous materials | Saxs | Synchrotron | Xpcs | Zeolites | zeolite

Resumo

A questões ambientais conduzem a pesquisa científica por caminhos que visam à busca por fontes alternativas para a produção de produtos químicos que atualmente são fornecidos pela indústria do petróleo. Como uma das alternativas, a biomassa com a desidratação catalítica do bioetanol é uma valiosa fonte de éter dietílico (DEE) e etileno. Estes últimos são produtos químicos importantes usados como solvente em síntese orgânica e aditivo de combustível ou como intermediário petroquímico para a produção de polietileno. Zeólitas desempenham um papel importante nas áreas de catálise heterogênea e processos de separação. Apesar das conquistas significativas feitas até o presente, o conhecimento sobre mecanismos de adsorção e difusão molecular sob confinamento em materiais nanoporosos ainda se mostra uma questão desafiadora. O objetivo desta proposta é aplicar diferentes métodos de imagem 3D de raios-X coerentes e espectroscopia de correlação de fótons de raios-X para a caracterização de zeólitas nanoporosas em ambiente que simule as condições reais de reação. A novidade do nosso projeto consistirá em combinar características estruturais e cinéticas para analisar as correlações espaciais em escala nanométrica entre os centros catalíticos/nanoporos e a atividade catalítica resultante. O resultado dos experimentos fornecerá a escala de comprimento (de atômica a nano) e a escala de tempo necessária para a compreensão da dinâmica das zeólitas em condições de reação. (AU)

Publicações científicas

(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)

GARCIA, PAULO R. A. F.; VINACHES, PALOMA; ZERBA, JOAO-PAULO; KALILE, TIAGO A.; ROCHET, AMELIE; PERGHER, SIBELE B.; MENEAU, FLORIAN. Monitoring the dynamics of nanozeolite formation by combined in situ coherent small angle X-ray scattering techniques. CATALYSIS TODAY, v. 443, p. 7-pg., 2024-08-21. (17/23427-0, 21/06876-1, 17/23050-4)

POLO, C. C.; GORECKI, R.; KALILE, T. A.; NUNES, S. P.; MENEAU, F.. Broadband X-ray Nanotomography Imaging at the Coherent X-ray Scattering Beamline Caterete of the Brazilian Synchrotron Facility SIRIUS. ACTA CRYSTALLOGRAPHICA A-FOUNDATION AND ADVANCES, v. 79, p. 1-pg., 2023-08-01. (21/06876-1)

RODRIGUES, MARIANA, V; VINACHES, PALOMA; POLO, CARLA C.; SILVA, MARLON M.; SUZANA, ANA F.; CHA, WONSUK; PERGHER, SIBELE B.; ROCHET, AMELIE; MENEAU, FLORIAN. In situ visualisation of zeolite anisotropic framework flexibility during catalysis. CATALYSIS TODAY, v. 446, p. 7-pg., 2024-11-12. (21/06876-1, 17/23050-4, 22/13024-4, 19/01474-2, 21/11217-7)