Síntese de carbonatos orgânicos a partir de CO2 e produtos de Guerbet provenientes do etanol catalisada por Cu-hidrotalcitas modificados com Ag +, Ni2+, Fe3+, La3+ ou Nb5+.

• Processo: 16/15575-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 20 de janeiro de 2017
• Data de Término da vigência: 19 de janeiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Mauricio Boscolo
• Beneficiário: Olavo Micali Perrone
• Supervisor: Dibenedetto Angela
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Bari - Aldo Moro, Itália
• Vinculado à bolsa: 15/11588-4 - Hidrotalcitas contendo Ag, Cu, Ni, Fe, La ou Nb como catalisadores para desidrogenação de etanol e hidrogenação do bagaço de cana, BP.DR
• Assunto(s): Catálise Biorrefinarias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biorefinery | catalytic hydrogenation | ethanol reform | Guerbet reaction | Heterogeneous Catalysis | hydrotalcites | Catálise

Resumo

O projeto de pesquisa proposto visa a utilização de óxidos mistos metálicos (OMM) derivados de hidróxidos duplos lamelares (HDLs) do tipo hidrotalcita contendo Cu2+, como catalisador da reforma do etanol em altas pressões de CO2 para produção de duas classes de compostos, sendo elas: 1. Compostos de Guerbet e 2. Carbonatos orgânicos acíclicos. A formula geral das Cu-hidrotalcitas usadas como referencia é (Cu0.1Mg0.9)6Al2(CO3)(OH)16*4(H2O) e pode ser facilmente sintetizada por coprecipitação de soluções salinas dos metais constituintes da hidrotalcita em meio alcalino contendo CO32-. Os Cu-OMM obtidos por calcinação a 450ºC possuem superfície catalítica ativa para reforma de álcoois. Este estudo irá investigar a atividade catalítica e seletividade dos Cu-OMM modificados pela inclusão de 1% (m/m) de Ag+, Ni2+, Fe3+, La3+ e Nb5+ separadamente, para o processo de reforma do etanol (hidratado ou anidro) em elevadas pressões de CO2 (5 MPa) e temperaturas entre 160 e 320 ºC. Como consequência da desidrogenação do etanol, uma variedade de compostos de maior valor agregado são formados pelo processo conhecido como reação de Guerbet, esses produtos podem ser álcoois, éster, éter ou cetonas. Quando submetidos a elevadas pressões de CO2 os compostos de Guerbet podem reagir entre si para formar carbonatos orgânicos acíclicos, saturados ou insaturados, como ampla aplicação na indústria de cosméticos, polímeros, pesticidas ou medicamentos, o processo pode também contribuir para a fixação de CO2. A carboxilação pode ser realizada em um sistema único com a reação de Guerbet (one-pot), ou os álcoois superiores podem ser isolados e carboxilados em uma segunda reação (two step system).

Publicações científicas

(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)

PERRONE, OLAVO MICALI; SIQUEIRA, MARCOS RECHI; METZKER, GUSTAVO; DE OLIVEIRA LISBOA, DANIELA CORREA; BOSCOLO, MAURICIO. Copper and lanthanum mixed oxides as catalysts for ethanol Guerbet coupling: The role of La3+ on the production of long-chain alcohols. ENVIRONMENTAL PROGRESS & SUSTAINABLE ENERGY, v. 40, n. 2, MAR 2021. (16/15575-7, 17/13230-5, 15/11588-4)

PERRONE, OLAVO MICALI; LOBEFARO, FRANCESCO; ARESTA, MICHELE; NOCITO, FRANCESCO; BOSCOLO, MAURICIO; DIBENEDETTO, ANGELA. Butanol synthesis from ethanol over CuMgAl mixed oxides modified with palladium (II) and indium (III). Fuel Processing Technology, v. 177, p. 353-357, AUG 2018. (16/15575-7)

SIQUEIRA, MARCOS RECHI; PERRONE, OLAVO MICALI; METZKER, GUSTAVO; DE OLIVEIRA LISBOA, DANIELA CORREA; THOMEO, JOAO CLAUDIO; BOSCOLO, MAURICIO. Highly selective 1-butanol obtained from ethanol catalyzed by mixed metal oxides: Reaction optimization and catalyst structure behavior. MOLECULAR CATALYSIS, v. 476, OCT 2019. (16/15575-7, 17/13230-5, 92/03515-3, 15/11588-4, 13/23886-4)