Desenvolvimento e aplicação de vanadossilicatos lamelares como catalisadores na desidratação oxidativa do glicerol

• Processo: 14/20116-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Leandro Pierroni Martins
• Beneficiário: Luiz Henrique Vieira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/00860-0 - Um estudo da oxidação seletiva do metanol em catalisadores lamelares de vanadosilicatos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Glicerol Desidratação Zeolitas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: desidratação oxidativa | glicerol | vanadossilicatos | zeólitas lamelares | Catálise heterogênea

Resumo

A desidratação oxidativa do glicerol em uma única etapa é apresentada como alternativa interessante para a valorização do excesso de glicerol obtido como co-produto no processo de formação do biodiesel. Esta proposta apresenta o desenvolvimento e o estudo de um processo para a transformação eficiente e valorização do glicerol a ácido acrílico utilizando catalisadores zeolíticos. Devido às propriedades oxidantes e ácidas únicas que surgem com a substituição isomórfica de vanádio em comparação ao alumínio em zeólitas, a proposta envolve o desenvolvimento de vanadossilicatos onde os sítios ativos apresentem características bifuncionais, ou seja, em uma primeira etapa desidratam o glicerol a acroleína e em uma segunda etapa oxidam a acroleína para a obtenção de ácido acrílico. Outro aspecto importante é a utilização de estruturas lamelares nesses materiais o que possibilitam uma maior acessibilidade aos sítios ativos pelos reagentes. Dentre os materiais lamelares destacam-se a ITQ-2 e a ITQ-6, de estruturas MWW e FER respectivamente, que possuem desempenho catalítico destacado em relação as zeólitas puramente microporosas e portanto serão os catalisadores desenvolvidos e investigados nesta proposta. Serão aplicados aos materiais um amplo conjunto de técnicas que permitam desvendar e entender os mecanismos de formação de vanadossilicatos, seu comportamento como catalisador na reação, a identificação e funcionalidade dos sítios ativos. Serão realizadas caracterizações de estrutura, textura e superfície, com estas informações pode-se, sistematicamente, estabelecer as condições de operação da síntese e da atividade catalítica otimizada. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

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)

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)

RODRIGUES, MARIANA V.; VIEIRA, LUIZ H.; CAMPOS, GUILHERME P.; MARTINS, LEANDRO. Effect of different seed sources on the hydrothermal crystallization of MCM-22 zeolite catalysts. CrystEngComm, v. 20, n. 25, p. 3467-3475, JUL 7 2018. (14/20116-6, 13/01328-0, 13/14938-0, 14/12942-3)

RASTEIRO, LETICIA F.; VIEIRA, LUIZ H.; POSSATO, LUIZ G.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Hydrothermal synthesis of Mo-V mixed oxides possessing several crystalline phases and their performance in the catalytic oxydehydration of glycerol to acrylic acid. CATALYSIS TODAY, v. 296, p. 9-pg., 2017-11-01. (14/20116-6, 16/10597-2)

RASTEIRO, LETICIA F.; VIEIRA, LUIZ H.; POSSATO, LUIZ G.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Hydrothermal synthesis of Mo-V mixed oxides possessing several crystalline phases and their performance in the catalytic oxydehydration of glycerol to acrylic acid. CATALYSIS TODAY, v. 296, n. SI, p. 10-18, NOV 1 2017. (14/20116-6, 16/10597-2)

VIEIRA, LUIZ H.; CARVALHO, KELE T. G.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Effects of crystal size, acidity, and synthesis procedure on the catalytic performance of gallium and aluminum MFI zeolites in glycerol dehydration. JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL, v. 422, n. SI, p. 148-157, OCT 2016. (14/20116-6, 13/01328-0, 10/01449-3)

VIEIRA, LUIZ H.; POSSATO, LUIZ G.; CHAVES, THIAGO F.; LEE, JASON J.; SULMONETTI, TAYLOR P.; JONES, CHRISTOPHER W.; MARTINS, LEANDRO. Insights into Redox Dynamics of Vanadium Species Impregnated in Layered Siliceous Zeolitic Structures during Methanol Oxidation Reactions. CHEMCATCHEM, v. 12, n. 1, p. 141-151, JAN 8 2020. (18/01258-5, 17/00860-0, 14/20116-6)

VIEIRA, LUIZ H.; LOPEZ-CASTILLO, ALEJANDRO; JONES, CHRISTOPHER W.; MARTINS, LEANDRO. Exploring the multifunctionality and accessibility of vanadosilicates to produce acrylic acid in one-pot glycerol oxydehydration. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 602, JUL 25 2020. (18/01258-5, 17/00860-0, 19/12501-0, 19/17156-0, 14/20116-6)

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)

VIEIRA, LUIZ H.; CARVALHO, KELE T. G.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Effects of crystal size, acidity, and synthesis procedure on the catalytic performance of gallium and aluminum MFI zeolites in glycerol dehydration. JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL, v. 422, p. 10-pg., 2016-10-01. (14/20116-6, 13/01328-0, 10/01449-3)

Publicações acadêmicas

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

VIEIRA, Luiz Henrique. Desenvolvimento e aplicação de vanadossilicatos lamelares como catalisadores na conversão do glicerol. 2018. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara Araraquara.