Foto-oxidação Seletiva do Tolueno Utilizando Nitreto de Carbono Grafítico como Catalisador

• Processo: 23/06070-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 27 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Ivo Freitas Teixeira
• Beneficiário: Carla da Silva Cunha
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/14741-6 - Nitretos de carbono grafítico como plataformas para single-atom fotocatálise: usando princípios de design para melhores desempenhos, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/09563-2 - Conversão Fotocatalítica de Metano em Ácido Fórmico viabilizada por FeCl3, BE.EP.MS
• Assunto(s): Fotocatálise Foto-oxidação Hidrocarbonetos Nitreto de carbono Tolueno Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | Foto-oxidação | hidrocarbonetos | Nitretos de Carbono | Single-Atoms | tolueno | Catálise

Resumo

A oxidação de ligações C-H é um dos grandes desafios da indústria química. Atualmente, os principais processos para converter hidrocarbonetos oriundos do petróleo em compostos de maior valor ocorrem em condições drásticas, com altas temperaturas e pressões. Como uma medida para contornar tal cenário, a fotocatálise é uma estratégia promissora para realizar reações químicas em condições mais brandas e de maneira mais eficiente. Nitretos de carbono cristalinos, em sua forma poli(heptazina imida), possuem uma alta ordenação e reprodutibilidade, tornando-os ideias para a coordenação de metais de transição de uma maneira simples e eficaz. A presença de átomos metálicos pode impulsionar a atividade fotocatalítica deste material para oxidação de hidrocarbonetos, como o tolueno, por exemplo. O projeto aqui proposto tem como foco o desenvolvimento de fotocatalisadores baseados em nitretos de carbono grafíticos, com single atoms de metais em sua estrutura, para aplicação em reações de foto-oxidação do tolueno. Esse projeto é constituído por cinco etapas principais: (i) síntese dos nitretos de carbono na forma de PHI, (ii) coordenação dos single atoms de metais estrutura dos nitretos de carbono por meio do método de troca catiônica, (iii) caracterização do PHI e M-PHI, (iv) testes fotocatalíticos do M-PHI na foto-oxidação do tolueno e otimização das condições reacionais e (v) quantificação e caracterização dos produtos formados pela reação de foto-oxidação do tolueno.

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)

DA SILVA, MARCOS A. R.; CUNHA, CARLA S.; SILVA, LUANA L. B.; FARIAS, ISADORA G.; TEIXEIRA, IVO F.. Chlorine-mediated methane activation: an efficient photocatalytic pathway to valuable chemicals. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. N/A, p. 12-pg., 2025-02-03. (21/13271-9, 23/06070-2, 22/13249-6, 20/14741-6, 23/03714-6)