Oxidação de glicerol utilizando catalisadores à base de nanopartículas metálicas de Cu ou Ni suportadas em materiais carbonáceos

Resumo

Catalisadores à base de nanopartículas metálicas (Cu ou Ni) suportadas em materiais carbonáceos (carvão ativado ou nanotubos de carbono) serão preparados. Os métodos de síntese das nanopartículas metálicas serão variados (impregnação por via úmida, método do poliol para a síntese de nanopartículas de Cu e método da redução química com N2H4 para a síntese de nanopartículas de Ni), bem como os suportes carbonáceos serão submetidos a tratamentos oxidativo e térmico. Os materiais terão suas propriedades texturais e químicas caracterizadas por técnicas adequadas, dentre as quais adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de fotoelétrons de raios X, análise elementar de carbono, hidrogênio e oxigênio, difração de raios X, redução em temperatura programada na presença de H2 e titulação de grupos funcionais de superfície. Os catalisadores serão empregados na reação de oxidação do glicerol na presença de oxigênio, ar sintético ou peróxido de hidrogênio. Os produtos da oxidação do glicerol, principalmente ácido glicérico e di-hidroxiacetona, serão quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados de oxidação do glicerol serão relacionados às características identificadas para os catalisadores, em termos de tipo de metal, tamanho da partícula metálica e tipo de superfície do suporte. De acordo com os resultados obtidos, as condições reacionais da reação de oxidação do glicerol poderão ser variadas. Uma adequada atividade catalítica dos materiais desenvolvidos no presente trabalho poderá ser uma interessante alternativa para a substituição dos catalisadores à base de Au, o que levaria a uma maior viabilidade econômica para a conversão do glicerol em produtos de maior valor agregado por meio de sua oxidação.