Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos hierarquicamente estruturados com estrutura cristalográfica mista para potencial produção de ácido levulínico derivado de biomassa

• Processo: 20/10737-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 20 de março de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Jose Geraldo Nery
• Beneficiário: Vinicius Litrenta Medeiros
• 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/14186-8 - Aplicação catalítica de materiais OPT hierarquicamente estruturados para conversão de biomassa em commodities químicas: 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, levoglucosenona e ácido levulínico, BE.EP.DR
• Assunto(s): Catalisadores heterogêneos Bioenergia Biomassa Estrutura cristalina Ácidos levulínicos Piperidinas Organossilanos Difração por raios X Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier Microscopia eletrônica de varredura Microscopia eletrônica de transmissão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido levulínico | Biomassa | catalisadores heterogêneos | Estrutura cristalográfica mista | Hierarquização de estrutura | catalisadores heterogêneos e bioenergia

Resumo

A alta demanda energética da sociedade moderna, concomitante com a crescente necessidade por produtos e insumos químicos motivam a pesquisa científica por novas fontes de matérias-primas que possam ser exploradas para suprir essas necessidades, e ao mesmo tempo contribuir com a preservação do meio-ambiente. Há diferentes fontes de biomassas atendem a esses requisitos. De acordo com a literatura há doze moléculas blocos derivadas de biomassa que podem ser empregadas para atender as necessidades de diversos processos industriais, e entre elas destaca-se o ácido levulínico. Atualmente parte da tecnologia catalítica para conversão de biomassa em ácido levulínico baseia-se em catalisadores homogêneos ácidos, e essa tecnologia apresenta muitas desvantagens em comparação com os catalisadores heterogêneos. O objetivo desse projeto de pesquisa é o desenvolvimento de catalisadores heterogêneos ácidos que possam ser empregados nesse processo de conversão. Os catalisadores serão produzidos tendo como base estruturas zeolíticas, porém o alumínio presente na estrutura das zeólitas será substituído por Cr, Ge, Nb, Sn, Y, V e Zr, produzindo cristais de estrutura cristalográfica mista. A síntese dos catalisadores utilizará templates orgânicos, como derivados de piperidina, organossilanos entre outros. Serão adicionados aos géis de síntese dois templates orgânicos diferentes, com o intuito de produzir poros de diferentes tamanhos e assim gerar um material hierarquicamente estruturado. Os materiais serão caracterizados por diferentes técnicas, como DRX, FT-IR, MEV, MET. Por fim estes materiais serão testados na conversão de glicose em ácido levulínico. (AU)