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Carvões de pirólise oriundos de biomassas contaminadas por metais como catalisadores para a hidrogenação do furfural
Vinicius Gomes da Costa Madriaga
Universidade Federal Fluminense
Agora você poderia compartilhar comigo suas dúvidas, observações e parabenizações
Crie um tópicoCarvões 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.
Leticia Forrer Sosa
Olá Vinícius parabéns pelo seu trabalho e pela apresentação! Tenho uma pergunta quanto a distribuição de produtos. Você disse que a maior formação de álcool furfurílico seria pela maior presença de sítios ácidos fracos. Você acha também que isso poderia estar associado a natureza dos sítios ácidos? Já que por exemplo o carvão CLETE possui um maior teor de Al e consequentemente um maior número de sítios ácidos de Bronsted.
Cristiane Assumpção Henriques
Parabéns pelo trabalho.
Vocês tiveram problemas relacionados à polimerização do furfural ?
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.
Neuman Solange de Resende
Interessante tema, Vinicius! Uma maior area superficial traria vantagens para a reação? Voce tem sugestões de como obter esse material carbonaceo com maior area?
Obrigada.
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
José Lucas Vieira
Olá, Vinícius! Parabéns pela apresentação e resultados. Na sua apresentação você comenta que as funcionalidades de seus carbonos são provenientes de alguns metais residuais após a pirólise, mas também é discutido na literatura que alguns grupos funcionais do próprio carvão, em especial grupos ácidos carboxílicos, também apresentam acidez de Bronsted. Vocês chegaram a avaliar tais grupos no montante final da acidez de seus catalisadores? Desde já, muito obrigado pela atenção! José Lucas.
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!
Mayra Martinelli Costa
Boa tarde, Vinicius e colaboradores!
Gostaria de parabenizá-los pelo trabalho e, principalmente pela escolha de catalisadores. Algo inovador e com grandes vantagens do ponto de vista ambiental. Eu também estudo esse sistema reacional e posso imaginar o cuidado com que vocês estão conduzindo essas análises de caracterização, já que são materiais inicialmente "desconhecidos". Muito legal!
Abraços.
Vinicius Gomes da Costa Madriaga
Eu que agradeço pelo retorno Mayra, muito obrigado!
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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!