Estudo da acessibilidade aos sítios ativos e desativação na desidratação do glicerol utilizando catalisadores zeolíticos lamelares

Resumo

Este trabalho propõe o emprego de catalisadores lamelares ácidos na reação de desidratação do glicerol com seletividade para produtos de maior valor agregado, como a acroleína. Os catalisadores ácidos poderiam obter grande conversão de glicerol e alta seletividade para a acroleína se não fosse a deposição de coque no catalisador. Uma das motivações deste projeto é a crescente produção e demanda de biodiesel, já que o principal co-produto oriundo do processo é o glicerol. A utilização deste glicerol torna-se imprescindível para uma produção mais eficiente de biodiesel.Alguns catalisadores zeolíticos puramente microporosos ou modificados para apresentarem micro- e mesoporos em estudo no Grupo de Pesquisa em Catálise têm sido estudados na desidratação do glicerol. O projeto trata-se da dessilicação de zeólitas com estrutura MFI e entendimento da criação de mesoporos nos mecanismos de desativação destes catalisadores e seletividade a acroleína. Estes resultados motivaram o grupo a explorar as zeólitas de estrutura MWW, que permitem modificação e controle preciso de famílias de micro- e mesoporos, na desidratação do glicerol.Os catalisadores lamelares com a presença de micro e mesoporos serão sintetizados e avaliados em termos da acessibilidade dos reagentes aos sítios ácidos, conversão de glicerol e a seletividade a acroleína. Para tal espera-se evitar reações em série que induzem formação de coque e obter-se uma propriedade útil singular destes catalisadores. As zeólitas lamelares MCM-36 e ITQ-2, que apresentam duas famílias de poros, geralmente têm desempenho catalítico destacado em comparação com a MCM-22, puramente microporosa. Baseado em relatos do uso destes catalisadores em outras reações químicas, o processo de deslaminação causa perda da força dos sítios ativos, mas em contrapartida ocorre a melhora na acessibilidade aos sítios mais internos superando a desvantagem obtida com a perda da força ácida.Caracterizações estruturais e superficiais serão utilizadas para compreensão dos mecanismos envolvidos e avaliação do desempenho dos catalisadores, aplicando um amplo conjunto de técnicas experimentais.