Carvões de pirólise oriundos de biomassas contaminadas por metais como catalisadores para a hidrogenação do furfural

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho completo - apresentação oral 5 a 10 minutos
  • Eixo temático: Conversão de Biomassa e moléculas derivadas
  • Palavras chaves: carvões de pirólise; biomassa; Furfural; álcool furfurílico;
  • 1 Universidade Federal Fluminense
  • 2 Universidade Federal de São Carlos

Carvões de pirólise oriundos de biomassas contaminadas por metais como catalisadores para a hidrogenação do furfural

Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Universidade Federal Fluminense

Resumo

Carvões de pirólise obtidos a partir de biomassa de lodo centrifugado (CLC) e biomassa de lodo da estação de tratamento de efluentes (CLETE) foram caracterizados e testados para conversão catalítica de furfural (FUR) a álcool furfurílico (FA) por redução de Meerwein-Ponndorf-Verley. Foi observado por meio de espectroscopia de infravermelho com adsorção de piridina que ambos os catalisadores possuem grupos ácidos de Brønsted e Lewis, requeridos para a reação. Tais sítios são compostos por diversos óxidos metálicos, encontrados nos carvões como metais contaminantes, através da técnica de ICP-OES e DRX. Testes catalíticos iniciais, avaliados por CG-MS demonstram que os catalisadores apresentaram boa atividade para conversão de FUR (47,8 % para o CLC e 59,6% para o CLETE) e seletividade para a formação do FA (89,8% para o CLC e 68,3% para o CLETE). Assim, estes materiais são catalisadores promissores e mais sustentáveis para a reação de hidrogenação do FUR, uma vez que são obtidos a partir de resíduos que atualmente se constituem em um problema ambiental e que não podem ser descartados em aterros sanitários devido à contaminação por metais.

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Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Olá Leticia, muito obrigado. Sim, com certeza, a formação do álcool furfurílico ocorre por conta da presença de sítios de ácidos de Lewis, isso já é proposto pelo próprio mecanismo da reação, porém, as análises com TGA também sugerem que além da natureza do sítio, a força dele pode influenciar esse processo catalítico, por isso, qualitativamente a gente consegue ver que tanto a natureza quanto a força impactam nos valores de seletividade.

Muito obrigado pela pergunta!  

Autor

Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Olá, obrigado pela pergunta! Nós ainda estamos estudando um pouco melhor algumas reações paralelas que ocorreram, porém já foi possível observar sim a formação (ainda que em pequena quantidade) de alguns produtos de polimerização e de outras reações paralelas, contudo nós estamos trabalhando em otimizar as condições reacionais para minimizar a formação desses produtos.

 

Autor

Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Olá, muito interessante a pergunta, obrigado. Sim, alguns trabalhos com outros biocarvões semelhantes relatam alguns tratamentos químicos ou mesmo uma pirólise em temperaturas mais altas que modificam o valor da área superficial. Eu creio que o aumento da área teria um impacto direto na conversão. Porém, nesse caso, nós temos um grande interesse em primeiramente estudar os materiais sem modificação, apenas pirolisado, porém a modificação tanto das propriedades texturais e também a funcionalização com grupos pra aumentar a acidez estão nos nossas perspectivas

Autor

Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Oi José, obrigado pela pergunta. Sim, nós inclusive fizemos essa avaliação por espectroscopia de infravermelho, infelizmente não a tempo de eu colocar nesta apresentação. A gente conseguiu, através desses espectros, verificar a presença de alguns desses grupos. Além disso, uma das perspectivas do meu trabalho é quantificar separadamente os sítios de Lewis e de Bronsted para ter uma ideia melhor do quantitativo desses sítios, utilizando o próprio infravermelho com piridina como molécula sonda e também a titulação pelo método de Boelm que já foi aplicado para outros biocarvões semelhantes, justamente pra quantificar esses grupos

 

José Lucas Vieira

Maravilha! Parabéns mais uma vez!

Autor

Vinicius Gomes da Costa Madriaga

Eu que agradeço pelo retorno Mayra, muito obrigado!