Desidratação oxidativa do glicerol a ácido acrílico em uma única etapa empregando-se catalisadores bifuncionais

• Processo: 13/10204-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Leandro Pierroni Martins
• Beneficiário: Luiz Gustavo Possato
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/01449-3 - Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos porosos para a conversão de matérias-primas renováveis, AP.JP
• Assunto(s): Zeolitas Vanádio Glicerol Catálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido acrílico | desativação | glicerol | sólidos micro-mesoporos | Vanádio | Zeolitas | Catálise Heterogênea

Resumo

A força motriz do projeto envolve fortalecer o uso de matérias-primas renováveis com a intenção de reduzir a dependência da sociedade em relação às fontes petroquímicas. O tema principal da proposta é desenvolvimento de catalisadores bifuncionais com zeólitas comerciais MFI, BEA e MOR além das mesmas zeólitas dessilicadas impregnadas/incorporadas com sais de vanádio através de troca iônica, impregnação e deposição a vapor. O intuito para a obtenção desses catalisadores bifuncionais é aplicá-los na conversão catalítica em uma só etapa de glicerol a ácido acrílico. Estudos apresentam tal sistema em duas etapas, ou seja, primeiramente o glicerol é desidratado a acroleína por catalisadores heterogêneos ácidos e, posteriormente a oxidação da acroleína a ácido acrílico por catalisadores com características oxidantes, ou seja, em sistemas de dois reatores catalíticos. A metodologia de inserção das espécies de vanádio e as condições de reação como temperatura, concentração de O2 e concentração de H2O influenciam profundamente na composição/estado de oxidação do vanádio, cujo interesse na reação de desidratação oxidativa do glicerol é no estado de oxidação V4+. Com isso torna-se imprescindível a utilização de técnicas de caracterização espectroscópicas avançadas in situ ou in operando, no qual se podem obter informações sobre mudanças do estado de oxidação, a organização estrutural a curta, média e longa distância e sobre a formação de compostos intermediários metaestáveis em condições reacionais. Tais avaliações serão realizadas no Laboratório de Luz Sincrotron Soleil, na França, mediante a aprovação do projeto de doutorado. Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X, ressonância magnética nuclear 51V serão técnicas adicionais para a investigação do ambiente químico ao redor dos átomos de vanádio. Do mais, avaliar-se-á a influência do sistema de poros quanto à conversão de glicerol e conversão a de acroleína através de sistemas hierárquicos de poros criados na zeólitas por tratamento alcalino (dessilicação) e também o estudo sistemático de desativação com a determinação e a quantificação de compostos de carbono (coque) através de metodologias presentes na literatura.

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)

ABREU, THIAGO H.; MEYER, I, CAMILO; PADRO, CRISTINA; MARTINS, LEANDRO. Acidic V-MCM-41 catalysts for the liquid-phase ketalization of glycerol with acetone. Microporous and Mesoporous Materials, v. 273, p. 219-225, JAN 1 2019. (13/10204-2, 16/10597-2)

POSSATO, LUIZ G.; CASSINELLI, WELLINGTON H.; MEYER, CAMILO I.; GARETTO, TERESITA; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Thermal treatments of precursors of molybdenum and vanadium oxides and the formed MoxVyOz phases active in the oxydehydration of glycerol. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 532, p. 1-11, FEB 25 2017. (13/50023-7, 13/10204-2, 10/01449-3)

VIEIRA, LUIZ H.; POSSATO, LUIZ G.; CHAVES, THIAGO F.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Studies on dispersion and reactivity of vanadium oxides deposited on lamellar ferrierite zeolites for condensation of glycerol into bulky products. MOLECULAR CATALYSIS, v. 458, p. 10-pg., 2018-10-01. (14/20116-6, 16/10597-2, 13/10204-2)

POSSATO, LUIZ G.; ACEVEDO, MAURO D.; PADRO, CRISTINA L.; BRIOIS, VALERIE; PASSOS, ALINE R.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Activation of Mo and V oxides supported on ZSM-5 zeolite catalysts followed by in situ XAS and XRD and their uses in oxydehydration of glycerol. MOLECULAR CATALYSIS, v. 481, p. 9-pg., 2020-02-01. (16/10597-2, 13/50023-7, 13/10204-2)

VIEIRA, LUIZ H.; POSSATO, LUIZ G.; CHAVES, THIAGO F.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Studies on dispersion and reactivity of vanadium oxides deposited on lamellar ferrierite zeolites for condensation of glycerol into bulky products. MOLECULAR CATALYSIS, v. 458, n. B, SI, p. 161-170, OCT 2018. (14/20116-6, 13/10204-2, 16/10597-2)

POSSATO, LUIZ G.; ACEVEDO, MAURO D.; PADRO, CRISTINA L.; BRIOIS, VALERIE; PASSOS, ALINE R.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Activation of Mo and V oxides supported on ZSM-5 zeolite catalysts followed by in situ XAS and XRD and their uses in oxydehydration of glycerol. MOLECULAR CATALYSIS, v. 481, n. SI, FEB 2020. (13/50023-7, 13/10204-2, 16/10597-2)

RASTEIRO, LETICIA F.; VIEIRA, LUIZ H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Surfactant-assisted synthesis of Mo-V mixed oxide catalysts for upgraded one-step conversion of glycerol to acrylic acid. RSC ADVANCES, v. 8, n. 22, p. 11975-11982, 2018. (13/10204-2, 16/10597-2, 14/20116-6)

POSSATO, LUIZ G.; CHAVES, THIAGO F.; CASSINELLI, WELLINGTON H.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. The multiple benefits of glycerol conversion to acrolein and acrylic acid catalyzed by vanadium oxides supported on micro-mesoporous MFI zeolites. CATALYSIS TODAY, v. 289, p. 20-28, JUL 1 2017. (13/50023-7, 13/10204-2, 14/11952-5)

POSSATO, LUIZ G.; CASSINELLI, WELLINGTON H.; GARETTO, TERESITA; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. One-step glycerol oxidehydration to acrylic acid on multifunctional zeolite catalysts. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 492, p. 243-251, FEB 25 2015. (13/10204-2, 10/01449-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

POSSATO, Luiz Gustavo. Desidratação oxidativa do glicerol a ácido acrílico em uma única etapa empregando-se catalisadores bifuncionais. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara Araraquara.