Imagem Quantitativa em Escala Nanométrica de Deformações em Zeólitas ZSM-5: Conectando Estrutura e Seletividade

• Processo: 25/23677-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Florian Edouard Pierre Meneau
• Beneficiário: Luiza Minucci Manente
• Supervisor: Marie-Ingrid Richard
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), França
• Vinculado à bolsa: 22/13800-4 - Investigações in situ da dinâmica e visualização 3D de nanozeólitas durante a catálise, BP.DD
• Assunto(s): Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bragg CDI | Bragg Ptychography | flexibility | Strain | zeolite | Materiais

Resumo

A desidratação catalítica do bioetanol em produtos de alto valor agregado, como etileno e éter dietílico, representa uma etapa fundamental rumo a uma produção química mais sustentável e à redução da dependência de recursos fósseis. No entanto, as origens estruturais da seletividade em catalisadores zeolíticos permanecem em grande parte não esclarecidas, uma vez que as técnicas convencionais de caracterização fornecem apenas informações médias e não permitem acessar distorções locais da rede cristalina sob condições reativas. Este projeto tem como objetivo estabelecer, pela primeira vez, uma correlação tridimensional entre a deformação da rede cristalina (lattice strain) e a seletividade catalítica em zeólitas ZSM-5, por meio das técnicas de Bragg Coherent Diffraction Imaging (BCDI) e Bragg Ptychography (BP). Essas abordagens permitem a reconstrução quantitativa de campos de deformação em escala nanométrica e da morfologia cristalina, oferecendo uma compreensão inédita de como a composição da estrutura, a distribuição de alumínio (aluminium zoning) e os efeitos de tamanho molecular governam a flexibilidade das zeólitas e seu comportamento catalítico. Os experimentos serão realizados na linha de luz ID01 do European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), aproveitando sua alta coerência e instrumentação avançada. Por meio de uma combinação de medidas in situ e ex situ, o projeto buscará distinguir os papéis relativos da deformação térmica, da adsorção de reagentes e do impedimento estérico na modulação da seletividade dos produtos. O estágio proporcionará avanços metodológicos em imageamento por difração coerente, ampliará a compreensão das relações entre estrutura e função na catálise por zeólitas e fortalecerá a colaboração entre o ESRF e a comunidade do síncrotron brasileiro, abrindo caminho para futuros estudos operando.