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Conversão catalítica de glicerol e acetol promovida por nanopartículas metálicas suportadas em carbono e em peneiras moleculares

Processo: 13/21160-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2014 - 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Wagner Alves Carvalho
Beneficiário:Wagner Alves Carvalho
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Pesq. associados:Estevam Vitorio Spinacé ; Maraisa Gonçalves
Assunto(s):Catálise  Nanopartículas metálicas  Carvão  Peneira molecular  Oxidação química  Glicerol 

Resumo

Catalisadores à base de nanopartículas metálicas (Cu ou Ni) suportadas em materiais carbonáceos (carvão ativado ou nanotubos de carbono) e peneiras moleculares serão preparados, caracterizados e testados como catalisadores em reações de oxidação do glicerol e do acetol. Os métodos de síntese das nanopartículas metálicas serão variados (impregnação por via úmida, método do poliol para a síntese de nanopartículas de Cu e método da redução química com N2H4 para a síntese de nanopartículas de Ni, irradiação ³). Os suportes serão submetidos a tratamentos oxidativo e térmico. Os materiais serão caracterizados por técnicas adequadas, dentre as quais adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de fotoelétrons de raios X, análise elementar, difração de raios X, redução em temperatura programada na presença de H2 e titulação de grupos funcionais de superfície. Os catalisadores serão empregados na reação de oxidação do glicerol e do acetol na presença de oxigênio, ar sintético ou peróxido de hidrogênio. Os produtos de oxidação, principalmente ácido glicérico e di-hidroxiacetona, serão quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados de oxidação do glicerol e do acetol serão relacionados às características identificadas para os catalisadores, em termos de tipo de metal, tamanho da partícula metálica e tipo de superfície do suporte. De acordo com os resultados obtidos, as condições reacionais da reação de oxidação deverão ser variadas. Uma adequada atividade catalítica dos materiais desenvolvidos no presente trabalho poderá ser uma interessante alternativa para a substituição dos catalisadores à base de Au, o que levaria a uma maior viabilidade econômica para a conversão do glicerol em produtos de maior valor agregado por meio de sua oxidação. (AU)

Publicações científicas (9)
(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)
MANTOVANI, MICHELLE; MANDELLI, DALMO; GONCALVES, MARAISA; CARVALHO, WAGNER A. Fructose dehydration promoted by acidic catalysts obtained from biodiesel waste. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 348, p. 860-869, SEP 15 2018. Citações Web of Science: 4.
SUZUKI, NINA Y.; SANTIAGO, PATRICIA V. B.; GALHARDO, THALITA S.; CARVALHO, WAGNER A.; SOUZA-GARCIA, JANAINA; ANGELUCCI, CAMILO A. Insights of glycerol electrooxidation on polycrystalline silver electrode. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 780, p. 391-395, NOV 1 2016. Citações Web of Science: 10.
GONCALVES, MARAISA; RODRIGUES, RAPHAEL; GALHARDO, THALITA S.; CARVALHO, WAGNER A. Highly selective acetalization of glycerol with acetone to solketal over acidic carbon-based catalysts from biodiesel waste. FUEL, v. 181, p. 46-54, OCT 1 2016. Citações Web of Science: 19.
DAL BOSCO, SANDRA MARIA; GONCALVES, MARAISA; FIGUEIREDO, FLAVIA C. A.; GALHARDO, THALITA; CARVALHO, WAGNER A. Sulfated Pillared Clay as Catalyst in Glycerol Esterification with Caprylic Acid. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, v. 7, n. 5, p. 1279-1288, OCT 2016. Citações Web of Science: 6.
RODRIGUES, RAPHAEL; MANDELLI, DALMO; GONCALVES, NORBERTO S.; PESCARMONA, PAOLO P.; CARVALHO, WAGNER A. Acetalization of acetone with glycerol catalyzed by niobium-aluminum mixed oxides synthesized by a sol-gel process. JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL, v. 422, n. SI, p. 122-130, OCT 2016. Citações Web of Science: 18.
SIMONE, NATHALIA; CARVALHO, WAGNER A.; MANDELLI, DALMO; RYOO, RYONG. Nanostructured MFI-type zeolites as catalysts in glycerol etherification with tert-butyl alcohol. JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL, v. 422, n. SI, p. 115-121, OCT 2016. Citações Web of Science: 10.
GONCALVES, MARAISA; SOLER, FELIPE COELHO; ISODA, NOEMIA; CARVALNO, WAGNER ALVES; MANDELLI, DALMO; SEPULVEDA, JORGE. Glycerol conversion into value-added products in presence of a green recyclable catalyst: Acid black carbon obtained from coffee ground wastes. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, v. 60, p. 294-301, MAR 2016. Citações Web of Science: 6.
GONCALVES, MARAISA; CASTRO, CINTHIA S.; OLIVEIRA, LUIZ C. A.; CARVALHO, WAGNER A. Green acid catalyst obtained from industrial wastes for glycerol etherification. Fuel Processing Technology, v. 138, p. 695-703, OCT 2015. Citações Web of Science: 3.
MICHELLE MANTOVANI; ERIK MODA AGUIAR; WAGNER ALVES CARVALHO; DALMO MANDELLI; MARAISA GONÇALVES. APROVEITAMENTO DE RESÍDUO DE BIODIESEL PARA PREPARAÇÃO DE CARVÕES ÁCIDOS COM ELEVADA ATIVIDADE CATALÍTICA NA REAÇÃO DE ETERIFICAÇÃO DO GLICEROL. Química Nova, v. 38, n. 4, p. 526-532, Maio 2015.

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