Engenharia de poros de catalisadores zeolíticos como estratégia para aprimorar o desempenho e minimizar a desativação por coque em reações do metanol

Resumo

Esta proposta irá estudar a Engenharia de poros de catalisadores zeolíticos para a conversão eficiente de metanol em produtos por meio das reações MTO e MTG ("Methanol To Olefins" e "Methanol To Gasoline"). Essas reações são extremamente importantes para a valorização do metanol, no entanto sofrem com desativação excessiva por deposição de coque. A melhoria do desempenho dos catalisadores necessariamente passa pela síntese de catalisadores com poros adequados, ou seja, com tamanho, volume e conectividade correspondentes. Existem diversas formas de obtenção de metanol, tais como conversão catalítica de gás de síntese, hidrogenação de dióxido de carbono, ou por oxidação direta de metano. Em comum está a conversão inicial de CO2 e CH4. Desta forma esta proposta contribui para fomentar os diversos estudos de catálise ambiental, particularmente na transformação de dois gases conhecidamente causadores do efeito estufa em produtos. Utilizaremos catalisadores zeolíticos modificados por processos de síntese da família da mordenita e ZSM-5. Os dois principais processos envolverão embriões de zeólitas e síntese com tensoativos, direcionadores para geração de mesoporos. Avaliaremos o tempo, a temperatura de síntese e envelhecimento, os precursores, que serão posteriormente caracterizados para estabelecer a relação síntese-propriedade-função com o objetivo de encontrar estruturas porosas com aplicação específica para as reações MTO e MTG. Espera-se que estas estratégias apresentem melhorias na transferência de massa e diminuição da taxa de formação de coque em comparação com os seus homólogos microporosos tradicionais. (AU)