PRODUÇÃO E MODIFICAÇÃO DE CARVÕES ÁCIDOS DE LIGNINA KRAFT PARA USO COMO CATALISADORES NA REAÇÃO DE DESIDRATAÇÃO DA FRUTOSE
A lignina kraft é um resíduo da indústria de papel e celulose com propriedades químicas e físicas promissoras para aplicações de alto valor agregado. Entretanto, a valorização desse resíduo de maneira simples e eficiente ainda permanece como um grande desafio. Nesse contexto, no presente trabalho foram propostos e investigados novos métodos de preparo para a obtenção de carvões ácidos sulfonados a partir de dois tipos de ligninas kraft (hardwood - eucalipto e softwood - coníferas) utilizando o método de carbonização in situ com H2SO4. O design dos carvões foi pensado com intenção de aplicá-los como catalisadores de baixo custo em reações de conversão de biomassa. Sendo assim, previamente à carbonização in situ das ligninas foi aplicado um processo de fracionamento a fim de separá-las em frações com propriedades químicas distintas. Produziu-se carvões com as frações previamente pirolisadas ou não resultando em diversas metodologias de preparo diferentes. O efeito de cada uma das metodologias sobre as propriedades dos carvões foi extensivamente investigado por meio de um vasto conjunto de técnicas de caracterização permitindo selecionar e otimizar a melhor delas. Os catalisadores foram testados preliminarmente na reação de desidratação da frutose para obtenção de
5-hidroximetilfurfural, um dos mais importantes compostos para a biorrefinaria, apresentando excelente atividade catalítica. Na etapa atual do projeto os carvões estão sendo modificados através de impregnação de nanopartículas de magnetita para inserção de propriedades superparamagnéticas.