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Desenvolvimento de catalisadores baseados em nanopartículas metálicas suportadas em sílicas mesoporosas organofuncionalizadas

Processo: 11/13434-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2011
Vigência (Término): 31 de outubro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Yoshitaka Gushikem
Beneficiário:Natália Fattori
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Catálise   Nanopartículas metálicas

Resumo

O presente projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de novos catalisadores baseados em nanopartículas metálicas suportadas em sílicas mesoporosas organofuncionalizadas. Dois diferentes substratos serão explorados: uma sílica mesoporosa constituída de uma estrutura porosa altamente ordenada e uniforme, composta de poros ou canais cilíndricos dispostos paralelamente e empacotados em arranjo hexagonal (SBA-15), e uma sílica mesoporosa caracterizada por uma rede desordenada de poros, de tamanho e forma variados, distribuídos e interconectados aleatoriamente ao longo da estrutura porosa (SMD). As duas matrizes terão suas superfícies quimicamente modificadas com quatro agentes funcionalizantes constituídos de cátions orgânicos (R+Cl-) com propriedades de troca-iônica, derivados das moléculas 4,42-bipiridina, 4-metilpiridina (4-picolina), 1-metilimidazol e 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (Dacbo).As matrizes modificadas serão utilizadas como suportes para a preparação e estabilização de nanopartículas metálicas (Au, Pt, Pd e ligas metálicas Au-Pt, Au-Pd e Pt-Pd). As propriedades íon-trocadoras dos cátions orgânicos ancorados na superfície das sílicas permitem a retenção de ânions complexos de metais nobres (AuCl4-, PtCl62- e PdCl42-) confinados na estrutura porosa. Estas espécies serão convertidas in situ nas nanopartículas metálicas de interesse pela redução dos íons metálicos com agentes redutores adequados. Os efeitos da estrutura porosa das matrizes bem como dos diferentes grupos funcionais na estabilização, forma e tamanho das nanopartículas sintetizadas serão devidamente estudados. O desempenho catalítico dos materiais preparados será avaliado em reações de oxidação seletiva de diferentes classes de alcoóis.