Síntese de zeólitas hierárquicas mordenita e chabazita e suas propriedades catalíticas

• Processo: 20/07265-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de fevereiro de 2021
• Data de Término da vigência: 14 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Leandro Pierroni Martins
• Beneficiário: Natália Hadler Marins
• Supervisor: Yining Huang
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Western University , Canadá
• Vinculado à bolsa: 19/12201-7 - Estruturas de zeólitas selecionadas como suportes para óxidos de metais de transição para conversão seletiva de metano em produtos químicos de valor agregado, BP.PD
• Assunto(s): Catálise heterogênea Síntese Zeolitas Dióxido de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catálise | chabazita | Conversão de dióxido de carbono | Mordenita | Síntese | zeólitas hierárquicas | Catálise heterogênea

Resumo

A utilização de zeólitas tem sido um foco estratégico na conversão de dióxido de carbono (CO2) em produtos químicos industriais porque o CO2 é um dos principais gases de efeito estufa e possui alta concentração na atmosfera. Zeólitas são aluminossilicatos cristalinos microporosos amplamente empregados em várias reações catalíticas devido à sua seletividade, estrutura microporosa bem definida, alta área específica, alta estabilidade térmica e sítios ácidos ativos. A viabilidade de modificar suas propriedades físicas e químicas alterando os parâmetros de síntese ou utilizando tratamentos pós-síntese pode conferir-lhes características únicas. A respeito disso, as zeólitas hierárquicas têm sido preparadas para melhorar a acessibilidade dos sítios ativos, aumentando o tamanho dos microporos, introduzindo mesoporos ou reduzindo o tamanho dos cristais. Essas estratégias permitem a rápida difusão de reagentes e produtos, melhoram a atividade catalítica e prolongam a vida útil do catalisador. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo estudar minuciosamente os mecanismos de cristalização das zeólitas hierárquicas SSZ-13 e MOR a fim de obter condições de síntese otimizadas e alta atividade catalítica. As zeólitas hierárquicas serão sintetizadas e os efeitos do tempo de cristalização, temperatura e tempo de envelhecimento serão avaliados. Além disso, as zeólitas serão avaliadas quanto à acessibilidade, atividade e estabilidade de seus sítios ácidos. Técnicas avançadas de caracterização como DRX, fisissorção de N2, SEM, ICP-AES, RMN em estado sólido in situ e TPD-NH3 serão usadas para estabelecer correlações precisas entre a função de síntese-propriedade para obter estruturas hierárquicas para a conversão de metano ao metanol e do metanol a produtos. O resultado da pesquisa proposta será essencial para a compreensão dos mecanismos de cristalização das zeólitas hierárquicas, melhorar suas condições de síntese e, finalmente, impulsionar a atividade catalítica, acessibilidade de sítios ácidos e estabilidade térmica. (AU)

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)

MARINS, NATALIA HADLER; PEREIRA, ELEN MARIA FELICIANO; ALAHAKOON, SANDAMINI H.; HUANG, YINING; MARTINS, LEANDRO. Hierarchical chabazites synthesized by combining primary and secondary structure-directing agents. Microporous and Mesoporous Materials, v. 346, p. 10-pg., 2022-11-04. (19/12201-7, 18/01258-5, 20/07265-3, 19/12486-1)