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BIOCARVÕES DE LODO ESGOTO COMO UMA NOVA PERSPECTIVA NA CATÁLISE DE REAÇÕES DE CONVERSÃO DO FURFURAL
Thiago de Melo Lima
Universidade Federal Fluminense
Now you could share with me your questions, observations and congratulations
Create a topicA valorização de furfural é um dos pontos centrais de discussão no campo de pesquisa de obtenção de produtos de valor agregado a partir da biomassa. Com o objetivo de se empregar catalisadores mais ambientalmente amigáveis e de fonte renovável, dois biocarvões de lodo de esgoto, foram sintetizados por pirólise lenta e recolhidos antes (CLC) e após (CLETE) a etapa de floculação na Estação de Tratamento de Efluentes na cidade do Rio de Janeiro. Os biocarvões foram caracterizados e revelaram estruturas semelhantes, uma fração de compostos inorgânicos contendo vários metais na forma de sulfatos e silicatos, e uma estrutura orgânica de anéis aromáticos policondensados. Ambos os materiais apresentaram acidez de Lewis e Brønsted, porém, o CLETE apresentou valores mais acentuados e que implicaram em maiores valores de conversão. Cinco produtos foram identificados na reação de conversa do furfural, porém, a maior seletividade foi para o álcool furfurílico, chegando a valores próximos de 90% de seletividade para o CLC e 69% para o CLETE.
Glaucio José Gomes
Olá gostaria de saber se as maiores conversões identificadas para CLETE pode ser relacionada somente a acidez ou existem outros fatores não descritos nesse trabalho? Os autores informam que o material com menor acidez foi o mais seletivo a para álcool furfurílico esse efeito pode ser relacionado a baixa acidez ou a maior presença de sítios de Lewis nesse material?
Obrigado,
Glaucio
José Lucas Vieira
Olá, Thiago e colegas! Achei muito interessante o foco do trabalho de vocês, realmente muito legal vocês terem olhado para o lodo e terem pensado em uma aplicação química para ele, parabéns!
Tenho duas dúvidas: i) Você comenta sobre a possível presença de sítios básicos nesses catalisadores, inclusive justifica a produção de um de seus produtos através da catálise desse sítio. Vocês chegaram a realizar alguma análise para quantificá-lo? ii) Porque a seletividade para o produto DFE (o que seria?) foi muito maior para o CLETE do que para o CLC? Vocês tem alguma hipótese para esse resultado?
Desde já, muito obrigado pela atenção!
José Lucas.
Thiago de Melo Lima
Olá José Lucas,
Muito obrigado por sua pergunta!
A quantificação dos sítios básicos (oriundos dos sulfatos e carbonatos de metais alcalinos terrosos solúveis) foi feita somente na superfície na forma do XPS, podendo fazer uma aproximação ainda que grosseira da relação da presença de Ca e dos sítios básicos (uma vez que a deconvolução destes sinais revelaram majoritariamente a presença destes compostos inorgânicos com características básicas). O produto DFE é a condensação de uma molécula de furfural com uma de álcool furfurílico, formando um éter 2,2'-(oxybis(methylene))difuran. A maior produção dele para o CLETE se deve ao fato de termos maior acidez de Bronsted do material e que essa reação é competidora para o consumo do álcool fururílico formado, levando consequentemente a uma menor seletividade ao álcool e maior ao DFE.
Abraço
Thiago
José Lucas Vieira
Bom dia, Thiago! Entendi, muito obrigado pela resposta.
Mais um comentário sobre o que você falou: será que tal éter não seria proveniente da condensação entre duas moléculas de álcool furfurílico? A reação de eterificação, na teoria de mecanismos orgânicos, é comumente baseada entre dois grupos álcoois. Dessa forma, a reação entre o furfural (aldeído) e o alcool furfurílico (alcool) não me parece tão favorecida para a produção do éter 2,2'-(oxybis(methylene))difuran. Como o furfural também não tem hidrogênio alfa carbonílico, não acredito que sofreria condensação aldólica com o álcool furfurílico também.
Muito obrigado novamente,
José Lucas.
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Thiago de Melo Lima
Boa tarde Glaucio! Obrigado pela pergunta!
No carvão CLETE relacionamos principalmente a maior conversão à acidez do material oriunda da contaminação por metais, já que outros efeitos como área superficial foram descartados (pois ambos os carvões possuem virtualmente a mesma área). A maior seletividade ao álcool se deve a maior presença de sítios ácidos de Lewis do material, favorecendo a primeira etapa da reação dominó (uma reação de CTH via MPV).
Abraços
Thiago
Glaucio José Gomes
Neste último dia do evento, venho agradecer pela atenção e desejo sorte nas atividades de pesquisa do seu grupo.