Nucleação e crescimento de zeólitas com estrutura MFI sobre superfícies de nanopartículas de Fe3O4 para a preparação de nanocatalisadores separáveis magneticamente

Resumo

Estruturas core@shell se apresentam como as principais plataformas para o desenvolvimento de zeólitas separáveis magneticamente. Apesar dos atuais avanços alcançados no desenvolvimento de zeólitas com estrutura core@shell, o entendimento dos processos envolvidos durante a nucleação e crescimento da camada zeolitica sobre a superfície de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) ainda permanece pouco entendido. A falta de compreensão desses processos tem dificultado a preparação de materiais zeolítico com esse tipo de estrutura com a espessura controlada, contendo um único núcleo magnético e sem a presença de partículas de zeólita livres desse núcleo. Portanto, este projeto objetiva o estudo e entendimento dos aspectos envolvidos durante os processos de nucleação e crescimento de zeólitas com estrutura MFI (ZSM-5 e silicalita-1) sobre nanopartículas magnéticas de Fe3O4. A síntese será realizada utilizando soluções límpidas precursoras e a evolução microestrutural será investigada utilizando diferentes técnicas de caracterização (DRX, ATR/FTIR, MEV, HRTEM, DLS e RMN). Uma compreensão sistemática do mecanismo de cristalização será essencial para o desenvolvimento de zeólitas com nanoestruturas core@shell com características superparamagnéticas para futura aplicação em reações de valorização de moléculas plataformas bioderivadas e outras reações de síntese orgânica em meio líquido. Ainda, a proposta, a ser desenvolvida dentro do Centre of Excellence for Research in Sustainable Chemistry (CERSusChem), deverá contribuir para o aperfeiçoamento da atual metodologia in situ utilizada na preparação de zeólitas com estrutura core@shell.