Estudo da atividade catalítica de nanobastões de ceria com uso de reator em batelada e caracterização de superfície avançada do catalisador

• Processo: 23/07570-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Italo Odone Mazali
• Beneficiário: Gustavo Damasceno Lima de Andrade
• Supervisor: Antonio Leyva-Pérez
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Politécnica de Valéncia (UPV), Espanha
• Vinculado à bolsa: 22/12491-8 - Investigação in situ da atividade catalítica de nanopartículas de óxido de cério (IV) frente a compostos alfa,beta-insaturados por espectroscopia Raman, BP.IC
• Assunto(s): Óxido de cério Materiais nanoestruturados Catálise heterogênea Química do estado sólido Química verde
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cerium oxide | Heterogeneous Catalysis | nanomaterials | Selective hydrogenation | Sustainable chemistry | Química do Estado Sólido e Materiais

Resumo

A produção de álcoois alílicos é um processo de grande interesse em diferentes setores da indústria química. Entretanto, os métodos atuais para a obtenção de álcoois alílicos são alcançados através de rotas não sustentáveis. A hidrogenação de compostos carbonílicos ±,²-insaturados via catálise heterogênea pode apresentar uma solução sustentável para este problema. Por outro lado, esta reação apresenta desafios consideráveis, como a dificuldade em hidrogenar seletivamente a carbonila enquanto a ligação C=C compete com esta reação. Nanobastões de óxido de cério, um catalisador emergente, foram recentemente descobertos como capazes de promover a hidrogenação seletiva de um ±,²-insaturado específico. Este projeto propõe um estudo da atividade catalítica deste material na hidrogenação de diferentes ±,²-insaturados utilizando um reator em batelada, permitindo o acesso à importantes propriedades, como turnover number, turnover frequency e seletividade. A reação também será monitorada com uso de DRIFTS in situ, para uma melhor compreensão do mecanismo, e, adicionalmente, o catalisador também será caracterizado por XPS para fornecer informações importantes sobre a presença de vacâncias de oxigênio na sua superfície. Finalmente, outras reações relevantes serão testadas com este catalisador, para verificar o seu potencial como uma ferramenta de valorização de produtos químicos. Estes experimentos serão realizados no ITQ, na Universidade Politécnica de Valência, com um grupo de pesquisa especializado em catálise para uma química mais sustentável. Espera-se que o estágio no exterior proposto leve a novas sugestões para melhorar o sistema catalítico, permitindo uma aplicação otimizada das capacidades do óxido de cério. (AU)