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Síntese de catalisadores com poros estruturados derivados da hidrotalcita por uso combinado de química sol-gel, tensoativos e emulsão

Processo: 15/05321-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2015
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Leandro Martins
Beneficiário:Davi Domingos Petrolini
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):16/12702-8 - Síntese de catalisadores com poros estruturados derivados da hidrotalcita por uso combinado de química sol-gel, tensoativos e emulsão, BE.EP.DR
Assunto(s):Processo sol-gel   Catálise   Hidrotalcita

Resumo

Esta proposta apresenta o desenvolvimento e o estudo de um novo método que permite a síntese de óxidos mistos porosos derivados da hidrotalcita. Com base nas propriedades estruturais e catalíticas únicas das hidrotalcitas, este projeto propõe modificações na síntese destes materiais com o objetivo de explorar ainda mais as suas potencialidades. O método baseia-se no uso combinado de química supramolecular dos tensoativos e emulsões para a produção de hidrotalcitas com poros hierarquicamente estruturados em diferentes escalas de tamanho. O interessante no desenvolvimento de catalisadores porosos é que a criação e desenho dos poros não somente interfere na difusão facilitada de reagentes e produtos, como também surgem algumas propriedades singulares de atividade da superfície. A presença de moléculas anfipáticas e moléculas apolares poderiam alterar a força dos sítios existentes no catalisador, decorrentes das interações dos moldes com a superfície dos óxidos metálicos. Desta forma, a eficiência do material poderia ser ampliada modificando-se sua propriedade estrutural e química, ou seja, a composição e organização dos átomos da superfície em microdomínios diferenciados. O interessante também na engenharia de catalisadores porosos é a expectativa de que se possam obter corpos monolíticos inteiros, ou seja, não haveria a necessidade da etapa de aglomeração e conformação dos grãos de catalisador para uso em reatores industriais contínuos. Junto com as propriedades porosas, outro fator emergente importante que vem sendo estudado é o uso de e óxidos mistos de alumínio e magnésio, alumínio e cálcio e alumínio e estrôncio, como por exemplo, óxidos derivados da hidrotalcita, que são largamente difundidos em catálise. Neste contexto, o objetivo deste projeto é a síntese de catalisadores e suporte de catalisadores derivados da hidrotalcita com propriedades bem definidas. Cada etapa de preparação (precursores da mistura reacional, sistema coloidal emulsionado, transição sol-gel, envelhecimento e secagem) possui certo número de fatores que influenciam na propriedade final do sólido, e cujo controle se faz necessário para que haja reprodutibilidade nas preparações. A preparação exigirá conhecimentos muito diversos, como os fenômenos que regem a formação de gel, a química de coloides e operações de secagem, que serão acompanhados por técnica de caracterização de estrutura, textura e superfície para estabelecer as condições de operação da síntese e da atividade catalítica otimizada. A atividade catalítica dos óxidos mistos será avaliada na reação de desidratação de álcoois secundários, como o 2-propanol. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
PETROLINI, DAVI D.; EAGAN, NATHANIEL; BALL, MADELYN R.; BURT, SAMUEL P.; HERMANS, IVE; HUBER, GEORGE W.; DUMESIC, JAMES A.; MARTINS, LEANDRO. Ethanol condensation at elevated pressure over copper on AlMgO and AlCaO porous mixed-oxide supports. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 9, n. 8, p. 2032-2042, APR 21 2019. Citações Web of Science: 1.
PETROLINI, DAVI D.; CASSINELLI, WELLINGTON H.; PEREIRA, CRISTIANE A.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Ethanol dehydrogenative reactions catalyzed by copper supported on porous Al-Mg mixed oxides. RSC ADVANCES, v. 9, n. 6, p. 3294-3302, JAN 24 2019. Citações Web of Science: 0.
PETROLINI, DAVI D.; DA SILVA NETO, ALANO V.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Catalytic performance of texturally improved Al-Mg mixed oxides derived from emulsion-synthesized hydrotalcites. RSC ADVANCES, v. 8, n. 11, p. 6039-6046, 2018. Citações Web of Science: 2.
PETROLINI, DAVI D.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A.; PULCINELLI, SANDRA H.; SANTILLI, CELSO V.; MARTINS, LEANDRO. Emulsion-mediated synthesis of hierarchical mesoporousmacroporous Al-Mg hydrotalcites. Microporous and Mesoporous Materials, v. 240, p. 149-158, MAR 1 2017. Citações Web of Science: 6.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
PETROLINI, Davi Domingos. Catalisadores com poros estruturados derivados de hidrotalcitas sintetizados por uso combinado de química sol-gel, tensoativos e emulsão. 2019. 131 f. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Instituto de Química..

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