Explorando silanóis na superfície dos mesoporos de zeólitas NaX hierárquicas: síntese de catalisadores anfifílicos para reações de condensação

• Processo: 23/10974-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Iago William Zapelini
• Beneficiário: Gabriela Fontolan
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Acessibilidade Zeolitas Catálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acessibilidade | Hidrofobicidade | Knoevenagel | mesoporos | Silanóis | Zeolitas | Catálise heterogênea

Resumo

A reação de condensação de Knoevenagel, importante rota de formação de ligações C-C, pode ser realizada via catálise heterogênea utilizando zeólitas com alto teor de alumínio, como por exemplo a zeólita Na-X, de estrutura FAU. Resultados recentes mostraram que a zeólita Na-X hierárquica apresenta desempenho catalítico significativamente maior devido à melhoria do transporte de massa provocada pela presença de mesoporos. A formação de mesoporos nos cristais zeolíticos é acompanhada pela geração de grupos silanóis superficiais, os quais podem ser usados para modificar as propriedades da zeólita. Durante a reação de condensação, a água formada pode prejudicar o desempenho do catalisador por permanecer quimissorvidas em sítios hidrofílicos, e uma maneira de se contornar esse problema é através da hidrofobização da superfície para auxiliar na expulsão de água. Neste projeto pretende-se melhorar concomitantemente a acessibilidade aos sítios catalíticos de zeólitas Na-X, pela síntese de estruturas mesoporosas hierárquicas, e utilizar os silanóis presentes na superfície dos mesoporos para a ancoragem de grupos hidrofóbicos, de maneira a se elevar a atividade catalítica por meio da facilitação da expulsão de água durante a reação de condensação de Knoevenagel. Nossa abordagem é inédita e trará contribuições para a ampliação da aplicação de zeólitas hierárquicas em catálise além do enfoque difusional.