Uso de catalisadores à base de nióbio para a desidratação da xilose a furfural em fase líquida: efeitos das condições reacionais sobre o desempenho do catalisador

• Processo: 18/20532-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Raphael Soeiro Suppino
• Beneficiário: Julia Letícia Montanari Lima
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biomassa lignocelulósica Catálise heterogênea Nióbio Biorrefinarias Alumina Xilose Desidratação Fluorescência de raio X
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alumina | catálise heterogênea | Desidratação | furfural | Niobio | Xilose | Catálise heterogênea

Resumo

A conversão da xilose advinda da biomassa lignocelulósica é um dos processos que fomenta o desenvolvimento das biorrefinarias, nas quais, através da desidratação da xilose, pode ser obtido o furfural, molécula que tem grande potencial para ser base de novas rotas de obtenção de produtos químicos, tais como solventes, lubrificantes, combustíveis, dentre outros. Estudos recentes recomendam o emprego de catalisadores ácidos para esta reação. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo avaliar o desempenho de catalisador a base de nióbio na reação de desidratação da xilose em fase líquida para obtenção de furfural. O pentóxido de nióbio (Nb2O5) será suportado em óxido de alumínio (³-Al2O3) por impregnação úmida, sendo posteriormente submetido à calcinação a 400 °C. Os testes catalíticos que serão conduzidos em um reator Parr, sob atmosfera inerte. A reação será conduzida nas temperaturas de 120, 160 e 200 °C usando água e isopropanol como solventes, em diferentes proporções. Os catalisadores serão submetidos a ensaios de caracterização para maior conhecimento de suas propriedades físico-químicas por adsorção de N2 (Método B.E.T.), análise por fluorescência de raios X (XRF), dessorção de amônia à temperatura programada (TPD), difração de raios X (DRX) e análise termogravimétrica (TGA). Nos testes catalíticos espera-se avaliar as influências da temperatura de reação e da natureza do meio reacional sobre a conversão da xilose e o rendimento de furfural, contribuindo com o desenvolvimento de processos para o aproveitamento da biomassa lignocelulósica como fonte de moléculas plataforma para biorrefinarias.

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)

JORQUEIRA, DIOGO SILVA SANCHES; DE LIMA, LETICIA FRANZO; MOYA, SILVIA FERNANDA; VILCOCQ, LEA; RICHARD, DOMINIQUE; FRAGA, MARCO A.; SUPPINO, RAPHAEL SOEIRO. Critical review of furfural and furfuryl alcohol production: Past, present, and future on heterogeneous catalysis. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 665, p. 17-pg., 2023-09-05. (18/20532-0)

DE LIMA, LETICIA FRANZO; LIMA, JULIA LETICIA MONTANARI; JORQUEIRA, DIOGO SILVA SANCHES; LANDERS, RICHARD; MOYA, SILVIA FERNANDA; SUPPINO, RAPHAEL SOEIRO. Use of amorphous Nb2O5 and Nb2O5/Al2O3 as acid catalysts for the dehydration of xylose to furfural. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis, v. 132, n. 1, JAN 2021. (15/20630-4, 18/20532-0)