Banca de QUALIFICAÇÃO: WANDSON LUKAS DO NASCIMENTO AMORIM

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : WANDSON LUKAS DO NASCIMENTO AMORIM
DATA : 28/09/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Por participação remota - https://conferenciaweb.rnp.br/webconf/dalmo-2
TÍTULO:

SÍNTESE DE CATALISADORES HETEROGÊNEOS BASEADOS EM REDES METALORGÂNICAS (MOFs) MODIFICADAS COM FERRO PARA APLICAÇÃO NA OXIDAÇÃO SELETIVA DE ALCANOS LEVES

PÁGINAS: 22
RESUMO:

A oxidação seletiva de alcanos leves 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 metálico 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 e 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 metalorgânicas (do inglês, Metal-Organic Frameworks - MOFs), têm chamado a 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 sintetizados foram avaliados por análise de área superficial específica e porosidade (ASAP), difração de raios-X em pó (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectroscopia dispersiva de energia de raios-X (MEV-EDX), e análises termogravimétrica e termogravimétrica diferencial (TGA-DTG). A atividade catalítica foi avaliada em condições de reação branda 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 (CG-DIC). 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 e 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 ao MOF, sendo que este resultado corrobora com a análise semiquantitativa feita por EDX que demonstrou a presença de Fe, cerca de 1,4 %, em quantidades catalíticas e com boa distribuição. Os resultados dos testes catalíticos mostraram que o catalisador foi ativo com alta conversão de cicloexano com rendimentos comparáveis ao industrial, porém, com baixa seletividade para o óleo KA. Em conclusão, os testes de lixiviação mostraram que o sistema catalítico é heterogêneo, pois, após filtração a quente, o rendimento atingiu um platô nas curvas de cinética.

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