Síntese de fosfato de nióbio e óxido de nióbio fosfatado como catalisadores bifuncionais para a conversão direta de glicose em 5-hidroximetilfurfural

• Processo: 16/15777-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Jean Marcel Ribeiro Gallo
• Beneficiário: José Lucas Vieira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/02128-2 - Desenvolvimento de novos sistemas catalíticos para a biorrefinaria, AP.JP
• Assunto(s): Biomassa Glicose Biorrefinarias Hidroximetilfurfural Catálise heterogênea Catalisadores Síntese química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomassa | biorrefinaria | Catalisador Bifuncional | catálise heterogênea | Glicose | 5-Hidroximetilfurfural | Catálise heterogênea

Resumo

Observa-se atualmente uma grande busca por fontes renováveis de energia que substituam o uso do petróleo e diminuam a emissão de gases do efeito estufa. Nisto têm-se um interesse pela biomassa lignocelulósica, material que serve de substrato para moléculas plataformas como o 5-hidroximetilfurfural (HMF), importante intermediário de vários produtos químicos. Este é obtido da desidratação de hexoses por catálise ácida de Brønsted e estudos mecanísticos mostram que tal reação ocorre na forma furanósica. Como a frutose apresenta maior forma de furanose em fase aquosa do que a glicose, até então tem-se utilizado principalmente este açúcar para a síntese de HMF. No entanto, a frutose é mais cara do que a glicose, assim tem-se interesse em produzir HMF a partir deste. Estudos mostram que a utilização de catalisadores bifuncionais pode converter diretamente glicose à HMF. Altos rendimentos para essa reação foram descobertos utilizando catalisadores homogêneos, no entanto tais métodos são inviáveis em grande escala. Nisto, tem-se um interesse em utilizar catalisadores heterogêneos bifuncionais. A fim de desenvolver catalisadores com que permitam obter altos rendimentos na conversão direta da glicose em HMF, esse projeto propõe a síntese de catalisadores bifuncionais a base de óxido de nióbio fosfatado e fosfato de nióbio. Essa linha de pesquisa tem relevância para o cenário nacional, uma vez que o Brasil tem a maior reserva e é o maior produtor mundial de nióbio. Os catalisadores preparados por diferentes métodos serão estudados na conversão de glicose à HMF e comparados com outros catalisadores reportados na literatura.

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)

VIEIRA, JOSE LUCAS; ALMEIDA-TRAPP, MARILIA; MITHOEFER, AXEL; PLASS, WINFRIED; GALLO, JEAN MARCEL R.. Rationalizing the conversion of glucose and xylose catalyzed by a combination of Lewis and Bronsted acids. CATALYSIS TODAY, v. 344, n. SI, p. 92-101, MAR 15 2020. (16/15777-9, 16/02128-2, 17/17042-9)

VIEIRA, JOSE LUCAS; ALMEIDA-TRAPP, MARILIA; MITHOEFER, AXEL; PLASS, WINFRIED; GALLO, JEAN MARCEL R.. Rationalizing the conversion of glucose and xylose catalyzed by a combination of Lewis and Bronsted acids. CATALYSIS TODAY, v. 344, p. 10-pg., 2020-03-15. (16/15777-9, 17/17042-9, 16/02128-2)