Desenvolvimento e aplicação de vanadossilicatos lamelares como catalisadores na desidratação oxidativa do glicerol

Resumo

A desidratação oxidativa do glicerol em uma única etapa é apresentada como alternativa interessante para a valorização do excesso de glicerol obtido como co-produto no processo de formação do biodiesel. Esta proposta apresenta o desenvolvimento e o estudo de um processo para a transformação eficiente e valorização do glicerol a ácido acrílico utilizando catalisadores zeolíticos. Devido às propriedades oxidantes e ácidas únicas que surgem com a substituição isomórfica de vanádio em comparação ao alumínio em zeólitas, a proposta envolve o desenvolvimento de vanadossilicatos onde os sítios ativos apresentem características bifuncionais, ou seja, em uma primeira etapa desidratam o glicerol a acroleína e em uma segunda etapa oxidam a acroleína para a obtenção de ácido acrílico. Outro aspecto importante é a utilização de estruturas lamelares nesses materiais o que possibilitam uma maior acessibilidade aos sítios ativos pelos reagentes. Dentre os materiais lamelares destacam-se a ITQ-2 e a ITQ-6, de estruturas MWW e FER respectivamente, que possuem desempenho catalítico destacado em relação as zeólitas puramente microporosas e portanto serão os catalisadores desenvolvidos e investigados nesta proposta. Serão aplicados aos materiais um amplo conjunto de técnicas que permitam desvendar e entender os mecanismos de formação de vanadossilicatos, seu comportamento como catalisador na reação, a identificação e funcionalidade dos sítios ativos. Serão realizadas caracterizações de estrutura, textura e superfície, com estas informações pode-se, sistematicamente, estabelecer as condições de operação da síntese e da atividade catalítica otimizada. (AU)