Caracterização da acidez de superfície de fosfatos de nióbio por FTIR utilizando moléculas sonda

• Processo: 18/10536-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: José Maria Correa Bueno
• Beneficiário: José Lucas Vieira
• Supervisor: Chiara Bisio
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi del Piemonte Orientale Amedeo Avogadro, Alessandria, Itália
• Vinculado à bolsa: 17/17042-9 - Estudo catalítico da conversão direta de glicose em 5-hidroximetilfurfural utilizando catalisadores a base de nióbio, BP.IC
• Assunto(s): Catálise heterogênea Biomassa lignocelulósica Acidez (química) Hidroximetilfurfural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acidez de superfície | biomassa lignocelulósica | Fosfato de nióbio | furfural | Moléculas Sonda | 5-Hidroximetilfurfural | Catálise Heterogênea

Resumo

Durante o presente projeto de iniciação científica, estudamos a atividade catalítica de alguns fosfatos de nióbio pré-selecionados (obtidos pelo aluno em um projeto de iniciação científica anterior) para a conversão de glicose em HMF e xilose em furfural. Os resultados também foram comparados com os do fosfato de nióbio comercial proveniente da CBMM (NbP-CBMM). Conforme descrito no primeiro relatório apresentado à FAPESP, observamos que a atividade e seletividade do catalisador é fortemente afetada pelo método de preparação. Os melhores resultados catalíticos foram obtidos para o NbP-2-SDS-Ext550, atingindo desempenhos semelhantes aos do NbP-CBMM. As propriedades catalíticas do catalisador estão fortemente relacionadas com a sua acidez de superfície, logo, para compreender e explicar os resultados obtidos, é de suma importância compreender as propriedades da superfície do catalisador. Portanto, aqui, é proposto o estudo das propriedades de acidez superficial dos fosfatos de nióbio utilizando adsorção de moléculas sonda (amônia, piridina, monóxido de carbono e acetonitrila deuterada) monitoradas por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Assim, procura-se obter a concentração de sítios ácido de Brønsted e de Lewis de superfície destas amostras utilizando as moléculas sonda amônia e piridina, respectivamente. A estabilidade térmica da adsorção dessas moléculas com os sítios ácidos também pode fornecer informações relacionadas à sua força. Uma determinação mais direta da força dos sítios ácidos de Brønsted será realizada usando a adsorção de CO a -173 °C e para a determinação da força dos sítios ácido de Lewis, a adsorção de acetonitrila deuterada. (AU)