Nanozeólitas como suportes sólidos para imobilização enzimática: Síntese, caracterização de complexos nanozeólitas/enzimas e sua aplicação como catalisadores heterogêneos para produção de biodiesel via rota etílica

Resumo

Zeólitas são aluminossilicatos que podem ser tanto naturais como sintéticos. As zeólitas apresentam canais e cavidades bem definidos de dimensões moleculares e são amplamente utilizadas na indústria química moderna em várias áreas, principalmente na área de catálise heterogênea. As zeólitas sintéticas apresentam propriedades (troca iônica, seletividade catalítica e adsorção) bastante interessantes de fácil modulação. O uso de zeólitas sintéticas como matrizes inorgânicas para imobilização enzimática tem possibilitado a formação de uma grande variedade de novos catalisadores heterogêneos alternativos (zeólitas/enzimas) que combinam as vantagens catalíticas das enzimas com aquelas dos materiais zeolíticos. Embora existam estudos de imobilização de lipases sobre zeólitas para a produção de biodiesel, até o presente momento, não existe nenhum registro na literatura do uso de nanozeólitas como suporte sólido para a imobilização de lipases. Portanto a proposta de pesquisa do presente projeto de doutorado é a síntese de nanozeólitas, seu uso como suporte para a imobilização de lipases, e a utilização desses complexos (nanozeólita/enzima) como catalisadores para a transesterificação de duas diferentes fontes de matérias-primas: o óleo de palma e o óleo de microalgas a biodiesel via rota etílica. Para atingir esse propósito as reações de transesterificação para a produção de biodiesel a partir dos óleos de palma e de microalgas serão estudas tanto com zeólitas puras, quanto com enzimas (Lipases de Rhizomucor meihei, Thermomyces lanuginosas, Candida antarctica, Pseudomonas cepacia) livres ou imobilizadas sobre as nanozeólitas, e os seguintes parâmetros serão estudados: eficiência da catálise da nanozeólita pura e da nanozeólita associada à enzima; interação entre a superfície da nanozeólita e a enzima; e mudanças estruturais na superfície das nanozeólitas através da imobilização enzimática.