Estudo experimental e modelagem cinética da reação de clivagem oxidativa do ácido oleico utilizando POM@NENU (Cu) como catalisador

• Processo: 25/06086-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Gustavo Vieira Olivieri
• Beneficiário: Vinicius Davoli Grego
• Instituição Sede: Centro Universitário FEI (UNIFEI). Campus de São Bernardo do Campo. São Bernardo do Campo , SP, Brasil
• Assunto(s): Ácido oleico Catálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ácido azelaico | ácido oleico | Ácido pelargônico | catálise heterogênea | clivagem oxidativa | Modelagem Cinética | Síntese orgânica, catálise heteogênea e modelagem cinética

Resumo

Reações químicas envolvendo óleos vegetais apresentam produtos com particular interesse devido a seu alinhamento com princípios de Química Verde, devido ao uso de matérias-primas renováveis e à biodegradabilidade constatada em muitos de seus derivados. Dentre as reações possíveis, destaca-se a clivagem oxidativa, que, ao se partir do ácido oleico, obtêm-se o ácido pelargônico e o ácido azelaico, que apresentam aplicações em diversas áreas (farmacêutica, cosmética, agricultura, produção de polímeros etc.). A literatura apresenta estudos que mostram a clivagem oxidativa. Porém, dados cinéticos, que são essenciais para o projeto de reatores químicos industriais e prospecção de processos em larga escala, são escassos para a reação em questão. Bem como após uma longa pesquisa bibliográfica nada foi encontrado sobre o uso de estruturas metal-orgânicas contendo polioxametalatos encapsulados como catalisadores para esta reação. Sendo assim, o presente projeto tem por objetivo realizar experimentos de clivagem oxidativa do ácido oleico utilizando-se peróxido de hidrogênio e o catalisador POM@NENU (Cu), levando-se em conta no planejamento experimental os efeitos de temperatura, proporção de catalisador e proporção de reagentes. A reação será estudada e alíquotas serão coletadas em intervalos de tempo pré-determinados para análise via cromatografia gasosa/espectrometria de massas (CG-MS). Os resultados serão discutidos em termos de conversão do ácido oleico e serão utilizados para analisar o mecanismo da reação e realizar modelagem cinética do processo, sendo estimadas as constantes cinéticas e de equilíbrio de referência, bem como energias de ativação e entalpias de adsorção. Os valores serão estimados utilizando-se o software Matlab.