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Avaliação de materiais alternativos abundantes como próxima geração de catalisadores para conversão de biomassa lignocelulósica

Processo: 15/23900-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
Vigência (Término): 31 de julho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Daniela Zanchet
Beneficiário:Daniela Zanchet
Anfitrião: Yuriy Roman
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa : Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos  
Assunto(s):Nanopartículas   Catálise   Carbetos   Catálise heterogênea   Biomassa

Resumo

O objetivo geral dessa proposta é o desenvolvimento catalisadores alternativos para conversão de material celulósico em produtos químicos e precursores de combustíveis a partir de elementos abundantes na crosta terrestre, como os carbetos de metais de transição. Moléculas derivadas da biomassa são intrinsicamente deficientes em hidrogênio devido ao seu alto teor de oxigênio, exigindo centros ativos redox para introduzir novos átomos de hidrogênio na sua estrutura. Apesar de catalisadores suportados do grupo da Pt (PGMs - platinum group metals) exibirem atividade catalítica excepcional para esse tipo de reação, sua utilização numa nova escala global de processos envolvendo conversão de biomassa será limitada devido a raridade desses metais, alto custo e baixa estabilidade hidrotérmica. Dessa maneira, este projeto visa explorar catalisadores alternativos, produzidos a partir de elementos abundantes na crosta terrestre, tendo como foco a caracterização detalhada e suas aplicações onde possam atuar como substitutos de metais nobres na conversão de material celulósico. Tendo como base a forte complementariedade das expertises da candidata à bolsa e do Prof. Yuriy Román, este projeto BEP é a próxima etapa necessária do trabalho recentemente iniciado de colaboração entre os dois grupos, que tem como objetivo principal propor uma plataforma para o desenvolvimento de novos catalisadores, com potencial de levar a novas descobertas científicas de alto impacto, abrindo oportunidades para o desenvolvimento de novas tecnologias.

Publicações científicas (7)
(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)
GARG, AARON; GONCALVES, DANIELLE S.; LIU, YUSU; WANG, ZHENSHU; WANG, LINXI; YOO, JONG SUK; KOLPAK, ALEXIE; RIOUX, ROBERT M.; ZANCHET, DANIELA; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Impact of Transition Metal Carbide and Nitride Supports on the Electronic Structure of Thin Platinum Overlayers. ACS CATALYSIS, v. 9, n. 8, p. 7090-7098, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
SHETTY, MANISH; ZANCHET, DANIELA; GREEN, WILLIAM H.; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Cooperative Co-0/Co-II Sites Stabilized by a Perovskite Matrix Enable Selective C-O and C-C bond Hydrogenolysis of Oxygenated Arenes. CHEMSUSCHEM, v. 12, n. 10, p. 2171-2175, MAY 21 2019. Citações Web of Science: 2.
IIDA, TAKAYUKI; ZANCHET, DANIELA; OHARA, KOJI; WAKIHARA, TORU; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Concerted Bimetallic Nanocluster Synthesis and Encapsulation via Induced Zeolite Framework Demetallation for Shape and Substrate Selective Heterogeneous Catalysis. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 57, n. 22, p. 6454-6458, MAY 28 2018. Citações Web of Science: 11.
ARAGAO, ISAIAS BARBOSA; RO, INSOO; LIU, YIFEI; BALL, MADELYN; HUBER, GEORGE W.; ZANCHET, DANIELA; DUMESIC, JAMES A. Catalysts synthesized by selective deposition of Fe onto Pt for the water-gas shift reaction. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 222, p. 182-190, MAR 2018. Citações Web of Science: 10.
RO, INSOO; ARAGAO, ISAIAS B.; CHADA, JOSEPH P.; LIU, YIFEI; RIVERA-DONES, KEISHLA R.; BALL, MADELYN R.; ZANCHET, DANIELA; DUMESIC, JAMES A.; HUBER, GEORGE W. The role of Pt-FexOy interfacial sites for CO oxidation. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 358, p. 19-26, FEB 2018. Citações Web of Science: 11.
GARG, AARON; MILINA, MARIA; BALL, MADELYN; ZANCHET, DANIELA; HUNT, SEAN T.; DUMESIC, JAMES A.; ROMAN-LESHKOV, YURIY. Transition-Metal Nitride Core@Noble-Metal Shell Nanoparticles as Highly CO Tolerant Catalysts. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, v. 56, n. 30, p. 8828-8833, JUL 17 2017. Citações Web of Science: 27.
LIU, YIFEI; GOELTL, FLORIAN; RO, INSOO; BALL, MADELYN R.; SENER, CANAN; ARAGAO, ISAIAS BARBOSA; ZANCHET, DANIELA; HUBER, GEORGE W.; MAVRIKAKIS, MANOS; DUMESIC, JAMES A. Synthesis Gas Conversion over Rh-Based Catalysts Promoted by Fe and Mn. ACS CATALYSIS, v. 7, n. 7, p. 4550-4563, JUL 2017. Citações Web of Science: 24.

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