Síntese de fosfato de nióbio e óxido de nióbio fosfatado como catalisadores bifuncionais para a conversão direta de glicose em 5-hidroximetilfurfural

Resumo

Observa-se atualmente uma grande busca por fontes renováveis de energia que substituam o uso do petróleo e diminuam a emissão de gases do efeito estufa. Nisto têm-se um interesse pela biomassa lignocelulósica, material que serve de substrato para moléculas plataformas como o 5-hidroximetilfurfural (HMF), importante intermediário de vários produtos químicos. Este é obtido da desidratação de hexoses por catálise ácida de Brønsted e estudos mecanísticos mostram que tal reação ocorre na forma furanósica. Como a frutose apresenta maior forma de furanose em fase aquosa do que a glicose, até então tem-se utilizado principalmente este açúcar para a síntese de HMF. No entanto, a frutose é mais cara do que a glicose, assim tem-se interesse em produzir HMF a partir deste. Estudos mostram que a utilização de catalisadores bifuncionais pode converter diretamente glicose à HMF. Altos rendimentos para essa reação foram descobertos utilizando catalisadores homogêneos, no entanto tais métodos são inviáveis em grande escala. Nisto, tem-se um interesse em utilizar catalisadores heterogêneos bifuncionais. A fim de desenvolver catalisadores com que permitam obter altos rendimentos na conversão direta da glicose em HMF, esse projeto propõe a síntese de catalisadores bifuncionais a base de óxido de nióbio fosfatado e fosfato de nióbio. Essa linha de pesquisa tem relevância para o cenário nacional, uma vez que o Brasil tem a maior reserva e é o maior produtor mundial de nióbio. Os catalisadores preparados por diferentes métodos serão estudados na conversão de glicose à HMF e comparados com outros catalisadores reportados na literatura.