Ordinary hydrophobicity of mesoporous faujasites boosting the catalytic ketalization of glycerol with acetone

Autor(es)

Pazin, Leonardo H. ; Zapelini, Iago W. ; Santagneli, Silvia H. ; Sad, Maria Eugenia ; Padro, Cristina ; Martins, Leandro

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APPLIED CATALYSIS A-GENERAL; v. 678, p. 8-pg., 2024-04-06.

Resumo

A series of faujasite zeolites were used in the glycerol ketalization reaction with acetone. This zeolitic structure is widely explored in cracking reactions and has known mesoporosity and hydrophobicity, resulting from the treatments conducted to remove aluminum atoms from the framework and produce a stabilized structure containing different Si/Al ratios. Such properties, in combination with the typical acidity of zeolites, are extremely suitable for driving the ketalization reaction, a two-phase reaction that involves bulky compounds (compared to the size of the zeolitic pores) and that is reversible with the formation of water as a byproduct. The presence of mesopores in the zeolites was confirmed from the pore size distribution using nitrogen physisorption isotherms. Hydrophobicity was confirmed indirectly by thermogravimetry, measuring the amount of water adsorbed and the water desorption temperature. The contact angle of zeolites with glycerol showed only a slight increase with the increase in the Si/Al ratio due to a rise in SiOH groups, defects that naturally arose from removing aluminum atoms. Despite the high concentration of structural hydrophilic SiOH groups, the accessibility and hydrophobicity of isolated Br & oslash;nsted acid sites (up to Si/Al = 250) inside the zeolitic pores were important to guarantee an improved performance in the reaction. (AU)

• Processo FAPESP: 23/03158-6 - Caracterização de zeólitas FAU com variação da porosidade e composições químicas como catalisadores para reações em sistemas imiscíveis líquido-líquido
• Beneficiário: Leonardo Henrique Pazin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 18/01258-5 - Novos processos catalíticos e fotocatalíticos para a conversão direta de metano e CO2 em produtos
• Beneficiário: José Maria Correa Bueno
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 22/10732-8 - Contribuições para o aumento do tempo de vida de zeólitas HZSM-5 hierárquicas na reação ETH
• Beneficiário: Iago William Zapelini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 23/10544-0 - Melhoria simultânea da acessibilidade e hidrofobicidade em zeólitas: cristais nanométricos tolerantes à água do meio reacional
• Beneficiário: Leandro Pierroni Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/13453-2 - Catalisadores zeolíticos de estrutura FAU com porosidades e composições químicas variadas para reações em sistemas imiscíveis líquido-líquido
• Beneficiário: Leonardo Henrique Pazin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/12486-1 - EMU concedido no processo 2018/01258-5: cromatógrafo a gás
• Beneficiário: Leandro Pierroni Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários