Ajustando a localização de sítios Brønsted na zeólita ZSM-5 por troca-iônica para regular o desempenho catalítico na conversão de metanol a hidrocarbonetos (MTH)

• Processo: 25/06505-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Leandro Pierroni Martins
• Beneficiário: Izabela Maria de Souza
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Metanol Zeolitas Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: metanol | Mth | Troca-iônica | Zeolitas | catálise

Resumo

A conversão de metanol em hidrocarbonetos (MTH - methanol to hydrocarbons) utilizando zeólitas ácidas, especialmente a ZSM-5, está intimamente relacionada ao acentuado efeito de confinamento dos intermediários de reação nos poros do catalisador, constituídos por canais retos e sinusoidais. Estes dois canais apresentam um ponto de intersecção, com diâmetro levemente superior ao dos canais. Os últimos estudos na MTH têm mostrado que a diminuição mais proeminente na densidade de átomos de alumínio localizados na interseção (e, consequentemente de sítios ácidos de Brønsted) e um enriquecimento relativo dos átomos distribuídos nos canais aumentam a formação de propeno e buteno. Em contraste, um aumento na densidade de átomos de alumínio na interseção promove a formação de eteno e aromáticos. A questão é que o controle desta distribuição é feito por procedimentos de síntese, com a adição de direcionadores de estrutura que podem ser cátions sódio, lítio ou tetrametilamônio. Neste projeto é proposto um estudo inédito por meio de isotermas de troca iônica com cátions alquilamônio e sódio, utilizando-se da concentração iônica e do impedimento estérico dos cátions, como forma de regular a densidade de sítios ácidos Brønsted. Espera-se que com este procedimento simples, melhorar o desempenho de um catalisador ZSM-5, originalmente com alta densidade de sítios ácidos (Si/Al = 11), aumentando a estabilidade e modificando a seletividade a hidrocarbonetos na reação MTH.