Banca de DEFESA: WANDSON LUKAS DO NASCIMENTO AMORIM

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : WANDSON LUKAS DO NASCIMENTO AMORIM
DATA : 16/11/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Por participação remota em https://conferenciaweb.rnp.br/webconf/dalmo-2
TÍTULO:

SÍNTESE DE CATALISADORES HETEROGÊNEOS BASEADOS EM REDES METAL-ORGÂNICAS (MOFs) MODIFICADAS COM FERRO PARA APLICAÇÃO NA OXIDAÇÃO SELETIVA DE ALCANOS

PÁGINAS: 75
RESUMO:

A oxidação seletiva de alcanos é um dos principais desafios da Catálise e da Química Orgânica na atualidade. As ligações C-H presentes nessas moléculas demandam altas energias de ativação e os produtos formados possuem maior reatividade, o que afeta diretamente na seletividade em processos oxidativos. O cicloexano é um alcano importante para a indústria de polímeros como o nylon-6 e o nylon-6,6. A oxidação desse composto leva a formação de dois produtos principais, cicloexanol e cicloexanona, comumente chamados de óleo KA (do inglês, KA oil), que são produzidos industrialmente com o uso de catalisadores homogêneos à base de sais de cobalto e ácido bórico sob pressões entre 10 e 20 bar e temperaturas entre 140 e 180 °C. No entanto, as taxas de conversão são da ordem de 7% com baixos rendimentos, porém, com alta seletividade. Uma das formas de otimizar esse processo pode acontecer através da heterogeneização do catalisador. Nesse sentido, uma nova classe de materiais, as redes metal-orgânicas (do inglês, Metal-Organic Frameworks – MOFs), têm chamado atenção para a construção de catalisadores heterogêneos de acordo com a aplicação desejada, pois, apresentam cristalinidade, alta porosidade, grande área superficial específica e estabilidade química, térmica e estrutural. Neste trabalho, a MOF UiO-66(Zr) foi utilizada para suportar espécies ativas de Fe para catalisar a oxidação seletiva de cicloexano com peróxido de hidrogênio (50% m/m). Os materiais preparados foram avaliados por análise de área superficial específica e porosidade (ASAP), difração de raios-X em pó (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia dispersiva de energia de raios-X (SEM-EDS) e análise termogravimétrica (TGA). A atividade catalítica foi avaliada em condições reacionais brandas em pressão atmosférica e 40°C com agitação magnética a 1000 rpm por 2 h com relação substrato:oxidante igual a 1:1 e os produtos foram quantificados por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-FID). Os resultados indicam que tanto a MOF quanto o catalisador – Fe(III)-UiO-66(Zr) – apresentam estabilidade estrutural e térmica depois de processos de pós-síntese, ciclos reacionais. Adicionalmente, os dados de FTIR mostraram que o catalisador pode não apresentar estabilidade química, pois houve redução na intensidade de uma das bandas características após a aplicação em reação. A área superficial específica da MOF foi de 1621 m²/g e do catalisador 1347 m²/g, o que indica que Fe foi incorporado à MOF, sendo que este resultado corrobora com a análise semiquantitativa feita por EDX que demonstrou a presença de Fe(III), cerca de 1,4 %, em quantidades catalíticas e bem distribuído na superfície do suporte. Os resultados dos testes catalíticos mostraram que o catalisador foi ativo com alta conversão de cicloexano com rendimentos da ordem de 7%, porém, com seletividade limitada para cicloexanol. Em conclusão, os testes de lixiviação mostraram que o sistema catalítico possui majoritariamente caráter heterogêneo, pois, após filtração a quente do catalisador, houve redução da produção de cicloexanol no decorrer do tempo comprovando que esse processo ocorre com maior intensidade na presença do catalisador.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1762430 - DALMO MANDELLI
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1601156 - WAGNER ALVES CARVALHO
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - MARCO ANDRÉ FRAGA - INT
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - FABIANE DE JESUS TRINDADE
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - ESTEVAM VITORIO SPINACÉ