Melhoria simultânea da acessibilidade e hidrofobicidade em zeólitas: cristais nanométricos tolerantes à água do meio reacional

Resumo

Este projeto de pesquisa tem o objetivo de estudar a síntese de zeólitas nanométricas em partículas discretas ("single crystals"), menores do que 100 nm, e suas aplicações como catalisadores. A síntese de zeólitas nanométricas carrega um desafio importante para as suas aplicações catalíticas: a redução do tamanho dos cristais leva a uma grande quantidade de grupos silanóis SiOH na superfície, gerados devido ao crescimento interrompido dos cristais. Isso prejudica a estabilidade térmica do material, especialmente em solventes quentes (para reações em fase líquida), ou pode ser responsável pelo desencadeamento de reações de formação de coque (para reações em fase gás/vapor), que são responsáveis pela desativação do catalisador. Em algumas reações catalíticas, a presença de elevada quantidade de grupos silanóis pode aumentar a hidrofilicidade da superfície, prejudicando o desempenho do catalisador em reações com água. Desta forma, as zeólitas nanométricas serão modificadas durante ou após a síntese com grupos hidrofóbicos (orgânicos ou inorgânicos) para aumento de estabilidade e tolerância à água em condições reacionais. As aplicações catalíticas das zeólitas modificadas serão estudadas em reações de condensação em fase líquida (tais como cetalização de glicerol, condensação de Knoevenagel, por exemplo) e em reações em fase vapor, em que a diminuição do percurso reacional é fator chave para contornar os problemas gerados pela formação de coque (tais como em reações MTO e ETO, por exemplo). (AU)