Fosfatos de Nióbio como Catalisadores Bifuncionais para a Conversão de Monossacarídeos Derivados da Biomassa
Detalhes
- Tipo de apresentação: Resumo não-inédito - flash presentation 1 a 3 minutos
- Eixo temático: Conversão de Biomassa e moléculas derivadas
- Palavras chaves: biomassa lignocelulósica; Fosfato de nióbio; 5-hidroximetilfurfural; Furfural; Catalisador bifuncional;
- 1 Universidade Federal de São Carlos, Departamento de Química
- 2 Universidade do Piemonte Oriental "Amedeo Avogadro", Departamento de Ciências e Inovação Tecnológica e Interdisciplinar Centro Nano-SiSTeMI
- 3 Universidade Federal de São Carlos, Departamento de Engenharia Química
Fosfatos de Nióbio como Catalisadores Bifuncionais para a Conversão de Monossacarídeos Derivados da Biomassa
José Lucas Vieira
Universidade Federal de São Carlos, Departamento de Química
Resumo
Fosfatos de nióbio são catalisadores bifuncionais ácido de Lewis e Brønsted que podem ser aplicados na conversão direta de glicose e xilose para as moléculas plataforma 5-hidroximetilfurfural (HMF) e furfural, respectivamente. Neste trabalho, preparamos 8 fosfatos de nióbio com diferentes composições químicas, logo, diferentes acidezes superficiais e atividades catalíticas. Notamos que os fosfatos com maiores razões P/Nb são os que apresentam maiores concentrações de grupos de fósforo interno (fosfatos) e menores razões molares de sítios ácido de Lewis e ácido de Brønsted (L/B); por outro lado, os com menores razões P/Nb, apresentam maiores concentrações de grupos de fósforo superficiais (hidrogenofosfatos e dihidrogenofosfatos) e maiores razões L/B. Nos testes catalíticos, observamos que o fosfato de nióbio NbP-2, catalisador com maior razão L/B, apresentou as maiores velocidades de reação de conversão de monossacarídeos e de produção de moléculas plataforma. No entanto, os resultados mais surpreendentes deste trabalho foram as correlações lineares entre a velocidade de conversão de monossacarídeos e de produção de moléculas plataforma com a razão L/B dos catalisadores.
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José Lucas Vieira
Olá Glaucio! Muito obrigado pelas palavras.
Para a caracterização de sítios ácidos (adsorção de amônia, piridina, acetonitrila e CO monitada por FTIR) fiz um BEPE no grupo da Profa. Chiara Bisio na University of Eastern Piedmont A. Avogadro, Alessandria-ITA. Para a análise de piridina, primeiramente secamos o catalisador a 150°C sob vácuo, depois adsorvemos a piridina a temperatura ambiente na pressão de 25 mbar e fizemos dessorção por dois diferentes caminhos: 1) diminuindo a pressão do sistema (vácuo), ou 2) fazendo tratamento térmico (50 °C ou 100 °C). Para o artigo, optamos pela dessorção a 100 °C, pois percebemos que nesse tratamento o excesso de piridina tinha sido removida, sobrando apenas piridinas adsorvidas nos sítios ácidos. Sobre a quantificação, ela pode ser realizada tanto no tratamento com abaixamento da pressão, quanto pelo tratamento térmico (pela fórmula concentração = área da banda / [densidade pastilha * coeficiente de extinção]); mas temos que assegurar que ela não está superestimando o valor real ao contabilizar excesso de piridina no cálculo. Por isso, ao percebermos que o excesso tinha sido removido a 100 °C, optamos por essa temperatura.
Atenciosamente
José Lucas.