Investigações in situ da dinâmica e visualização 3D de nanozeólitas durante a catálise

• Processo: 22/13800-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Florian Edouard Pierre Meneau
• Beneficiário: Luiza Minucci Manente
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06876-1 - Imageamento de sistemas catalíticos em tempo real/correlações temporais da atívidade catalítica em materais nanoporosos, AP.JP2
• Assunto(s): Catálise Espalhamento de raios X a baixos ângulos Radiação síncrotron Zeolitas Nanoporos Imagem tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalysis | coherent X-ray diffraction | Nanoporous materials | Saxs | Synchrotron | Xpcs | zeolite | catalise

Resumo

A questões ambientais conduzem a pesquisa científica por caminhos que visam à busca por fontes alternativas para a produção de produtos químicos que atualmente são fornecidos pela indústria do petróleo. Como uma das alternativas, a biomassa com a desidratação catalítica do bioetanol é uma valiosa fonte de éter dietílico (DEE) e etileno. Estes últimos são produtos químicos importantes usados como solvente em síntese orgânica e aditivo de combustível ou como intermediário petroquímico para a produção de polietileno. Zeólitas desempenham um papel importante nas áreas de catálise heterogênea e processos de separação. Apesar das conquistas significativas feitas até o presente, o conhecimento sobre mecanismos de adsorção e difusão molecular sob confinamento em materiais nanoporosos ainda se mostra uma questão desafiadora. O objetivo desta proposta é aplicar diferentes métodos de imagem 3D de raios-X coerentes e espectroscopia de correlação de fótons de raios-X para a caracterização de zeólitas nanoporosas em ambiente que simule as condições reais de reação. A novidade do nosso projeto consistirá em combinar características estruturais e cinéticas para analisar as correlações espaciais em escala nanométrica entre os centros catalíticos/nanoporos e a atividade catalítica resultante. O resultado dos experimentos fornecerá a escala de comprimento (de atômica a nano) e a escala de tempo necessária para a compreensão da dinâmica das zeólitas em condições de reação. (AU)