Tinta catalisadora derivada de lignina para eletrodos de impressão

• Processo: 23/08226-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 05 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Acordo de Cooperação: Japan Science and Technology Agency (JST)
• Pesquisador responsável: Anuj Kumar
• Beneficiário: Lucas Ramos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/13184-1 - Tinta catalisadora derivada de lignina para eletrodos de impressão, AP.R
• Assunto(s): Lignina Eletrodos Celulose Tintas Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalytic Ink | Cellulose | Furan di-carboxylic acid | Hydroxymethylfurfural | lignin | Sugarcane biomass | Valorização da lignina

Resumo

O objetivo geral do projeto é produzir tintas catalíticas e eletrodos de impressão usando biochar derivado de lignina para aumentar a eficiência das reações catalíticas. Os objetivos de pesquisa do grupo da EEL serão: a extração e recuperação eficientes de lignina de alta pureza (lignina kraft) e açúcares C6 da biomassa da cana-de-açúcar (bagaço e palha). Os açúcares C6 do hidrolisado serão transformados em 5- hidroximetilfurfural (5-HMF) que será cataliticamente transformado em ácido furano di- carboxílico (FDCA). Os objetivos de pesquisa do grupo de Japão incluirão a produção de biochar a partir da lignina extraída e sua integração na produção de tinta catalítica. A tinta será usada para fazer eletrodos de impressão. A tecnologia de jato de tinta será usada para desenvolver eletrodos de impressão. Os eletrodos serão testados quanto à sua atividade catalítica na reação de evolução de oxigênio (OER), reações de redução de oxigênio (ORR) e na oxidação eletroquímica de 5-HMF em ácido furano di- carboxílico (FDCA). O potencial impacto científico do projeto de pesquisa incluirá 1) tecnologias para extrair lignina de alta pureza da biomassa da cana-de-açúcar; 2) caracterização em nível molecular de ligninas derivadas; 3) técnicas de produção de biochar; 4) produção de tinta catalisadora e eletrodos de impressão mostrando atividade para OER, ORR e FDCA.Se o biochar derivado da lignina tivere um bom desempenho como tinta catalítica, abrirão um mercado para o lingo-carbono que pode encontrar aplicação na indústria química e de baterias que fornece energia limpa e produtos químicos de valor agregado. A utilização eficiente da lignina contribuirá com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, fazendo uso de recursos naturais ricos em carbono. (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)

RAMOS, LUCAS; MALTEMPI-MENDES, GIOVANI; SIQUEIRA, ADRIANO FRANCISCO; NAPOLEAO, DIOVANA APARECIDA DOS SANTOS; CHANDEL, ANUJ KUMAR. Kinetic analysis of kraft lignin conversion via the Fenton process: process optimization and stochastic modelling. REACTION CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 10, n. 1, p. 11-pg., 2024-10-23. (23/08226-0, 22/13184-1, 20/12559-6)

RAMOS, LUCAS; MALTEMPI-MENDES, GIOVANI; SANTOS, JULIO C.; CHANDEL, ANUJ KUMAR. Kraft lignin depolymerization by the Fenton process assisted by hydrodynamic cavitation. SUSTAINABLE ENERGY & FUELS, v. N/A, p. 12-pg., 2025-06-17. (23/08226-0, 22/13184-1, 20/12559-6)