Anais da 43ª Reunião Anual Virtual da SBQ
Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance
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Thatiane Veríssimo dos Santos et al.
Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance.
In: ANAIS DA 43ª REUNIãO ANUAL VIRTUAL DA SBQ, 2020, Online.
Anais eletrônicos... Campinas, Galoá, 2020.
Disponível em: <https://proceedings.science/rasbq-2020/trabalhos/tin-and-niobium-oxides-applied-in-fructose-conversion-influence-of-the-presence?lang=pt-br>. Acesso em: 19 Abr. 2024.
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Thatiane Veríssimo dos Santos,
2023, Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance.
Em: Anais da 43ª Reunião Anual Virtual da SBQ.
Campinas : Galoá. 2020.
Disponível em: <https://proceedings.science/rasbq-2020/trabalhos/tin-and-niobium-oxides-applied-in-fructose-conversion-influence-of-the-presence?lang=pt-br>.
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Thatiane Veríssimo dos Santos.
(2023, May). Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance.
Trabalho apresentado em Anais da 43ª Reunião Anual Virtual da SBQ.
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Thatiane Veríssimo dos Santos,
Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance.
Em: Anais da 43ª Reunião Anual Virtual da SBQ; Online.SP.Brasil.
Campinas : Galoá; 2020.
Disponível em: https://proceedings.science/rasbq-2020/trabalhos/tin-and-niobium-oxides-applied-in-fructose-conversion-influence-of-the-presence?lang=pt-br
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Como citar esse trabalho?
Detalhes
- Tipo de apresentação: Sessão Coordenada PG - Pós Graduando
- Eixo temático: Catálise - CAT
- Palavras chaves: biomass; fructose; biorefinery; mixed oxides;
Autoras(es):
- 1 Universidade Federal de Alagoas, Grupo de catálise e Reatividade Química e Instituto de Química e Biotecnologia.
Tin and niobium oxides applied in fructose conversion: influence of the presence of Lewis and Brønsted acids on catalytic performance
Thatiane Veríssimo dos Santos
Universidade Federal de Alagoas, Grupo de catálise e Reatividade Química e Instituto de Química e Biotecnologia.
Thatiane Veríssimo dos Santos
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Fatty acid esterification over mesoporous [Al]-SBA-15 catalysts
Detalhes
- Tipo de apresentação: Sessão Coordenada PG - Pós Graduando
- Eixo temático: Catálise - CAT
- Palavras chaves: biomass; fructose; biorefinery; mixed oxides;
Autoras(es):
- 1 Universidade Federal de Alagoas, Grupo de catálise e Reatividade Química e Instituto de Química e Biotecnologia.
Resumo
Fructose conversion was investigated using heterogeneous tin and niobium oxide catalysts in order to obtain chemicals of industrial interest.
Questões (14 tópicos)
sobre sua metodologia
Evellyn Patricia Santos da Silva
Oi Tati! Parabéns pela apresentação!! Só uma dúvida, por quê vc escolheu utilizar a temperatura de 150ºC nos testes catalíticos e se vc pretende utilizar outras temperaturas para avaliar a conversão de frutose
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Perspectivas
Débora Olimpio da Silva Avelino
Olá Thatiane ! Parabéns pela apresentação ! tenho uma pergunta: Em relação as perspectiva do teu trabalho, pretendes realizar algum estudo cinético?
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Débora, obrigada pela questionamento!!!
Sim, pretendemos realizar os estudos cinéticos para esse trabalho! Já realizamos alguns testes em condições diferentes das apresentadas para esse trabalho, buscando dados suficientes para realização do estudo cinético.
Obrigada!
Testes Catalíticos
Igor Matheus de Amorim Silva
Olá, Thatiane. Parabéns, apresentação excelente!!!
Tenho uma dúvida, o que determinou a escolha da temperatura das reações catalíticas? Foram feitos testes em outras temperaturas?
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Igor, excelente questionamento!!!
Fizemos um estudo sobre a influência da temperatura na conversão e seletividade da frutose para produtos formados na ausência de catalisador e na presença dos óxidos mistos (SnNb (G) e SnNb (EG)) a 120, 150 e 170 °C. A reação conduzida a 120 °C foi acompanhada de conversões moderadas com pouca formação dos produtos de interesse. Porém, quando a temperatura foi elevada a 150°C, houve aumento na conversão e na quantidade de produtos solúveis formados. A 170 °C observamos que houve o aumento nas conversões e formação expressiva de materiais insolúveis. justificando a escolha da temperatura a 150 ºC.
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Igor, excelente questionamento!!!
Fizemos um estudo sobre a influência da temperatura na conversão e seletividade da frutose para produtos formados na ausência de catalisador e na presença dos óxidos mistos (SnNb (G) e SnNb (EG)) a 120, 150 e 170 °C. A reação conduzida a 120 °C foi acompanhada de conversões moderadas com pouca formação dos produtos de interesse. Porém, quando a temperatura foi elevada a 150°C, houve aumento na conversão e na quantidade de produtos solúveis formados. A 170 °C observamos que houve o aumento nas conversões e formação expressiva de materiais insolúveis. justificando a escolha da temperatura a 150 ºC.
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Viabilidade econômica
Maria Célia Tavares
Olá, Thatiane! Parabéns pelo trabalho!
Pensando em viabilidade econômica, produção em larga escala e considerando a eficiência dos materiais, qual deles você acredita que os seja mais promissor?
Abraço!
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá Maria Célia, excelente pergunta!
O material mais promissor para ser utilizado em larga escala seria os óxidos mistos (SnNb (G) e SnNb (EG)). Empregando esses sistemas observamos altas conversões e pouca formação de materiais insolúveis (huminas). Além disso, esses sistemas foram altamente seletivos a 5-HMF e ácido lático (blocos de construção muito versáteis).
Obrigada!
Escolha do Nióbio
Abner Magalhães Nunes
Ola Thati. Parabéns pela apresentação e pelo excelente trabalho!
Durante a apresentação você mencionou que utilizou o oxido de estanho que já vem sendo estudado no grupo e a inserção do oxido de nióbio nesta pesquisa.
Quais critérios você utilizou para a escolha do Nióbio para esta aplicação? Vocês fizeram ou pretendem fazer testes com outros óxidos?
Gratidão!
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá, Abner. Muito obrigado pelas suas palavras. O critério utilizado para escolha do nióbio foi devido a sua diversidade de sítios ácidos. Além disso, o Brasil detém cerca de 98 % das jazidas mundiais de niobio. Sendo necessário a valorização desse material.
A utilização de óxido de nióbio em processos relacionados a biorrefinaria são bastante reportados na literatura.
Porém no que tange à transformação da biomassa existem poucos relatos disponíveis na literatura, envolvendo a presença de óxidos mistos a base de estanho e nióbio. Esses materiais apresentam um diferencial em comparação aos puros, que seria o aprimoramento das propriedades ácidas, aumento da área superficial e estabilidade térmica e química.
Sobre a utilização de outros metais, sim pretendemos utilizar outros sistemas, objetivando modular esses sítios ácidos.
Obrigada pela pergunta!
Abraços
Estabilidade dos óxidos
José Guimarães Ferreira de Lima Júnior
Olá Thatiane, parabéns pelo trabalho e apresentação!
Com relação ao reuso dos óxidos, o número de ciclos obtidos sem variação significativa da estabilidade está de acordo com outros trabalhos presentes na literatura?
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Guimarães, muito obrigada pela suas palavras!!!
Em relação a utilização desses óxidos mistos ainda é pouco explorada na literatura. Porém, o uso dos óxidos puros em etapas de reuso é bem reportado. Zhang e colabores (2015) relata o uso de óxidos de nióbio e mostraram que este catalisador exibiu excelente estabilidade por seis ciclos, sem a diminuição da sua atividade (10.1016/j.fuel.2014.08.047). Além disso, um trabalho desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa apresenta dados que confirma a estabilidade dos óxidos mistos (10.1016/j.catcom.2018.06.019) utilizando sistemas a base de estanho e molibdênio.
Sabe-se que a união desse óxidos favorece a estabilidade térmica e química, devido principalmente ao efeito sinérgico entre os metais.
Abraços
Resultados
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Oi, Thati! Parabéns pelo belíssimo trabalho!!
Quando você ressalta a importância da formação de pouco precipitado, quais desvantagens esta formação pode ocasionar no objetivo final? Em larga escala, essa proporção de precipitado deve ser a mesma?
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Ary, muito obrigada pela suas plavras!!!
Durante o processo de transformação da frutose são gerados vários produtos, dentre ele temos as huminas que são são derivadas supostamente por uma condensação, do 2,5-dioxo-6-hidroxi-hexanal (DHH) com aldeídos e cetonas disponíveis no meio reacional, catalisada por ácido. Outra possibilidade é que a formação das mesmas se dê também através dos hidratos de carbonos (monossacarídeos) durante a transformação do HMF para ácido levulínico. Quando utilizamos os óxidos mistos, a quantidade de huminas detectadas foi menor em comparação ao óxido de nióbio puro e isso refletiu numa maior quantificação de 5-HMF e ácido levulínico.
Em relação a utilização em larga escala, teríamos que levar vários fatores em consideração tais como: agitação, pressão, reator uitlizado e etc. A redução na quantidade de huminas para os óxidos mistos é explicada principalmente devido ao efeito sinérgico entre os metais. O que supostamente deveria ocorrer em larga escala, a depender das condições reacionais empregadas.
Abraços!!!
Aplicação
Maria Célia Tavares
Olá, Thatiane! Mais uma vez parabéns pelo trabalho!
Gostaria de saber se os óxidos apresentados podem ser aplicados apenas para moléculas com estrutura simular à frutose ou mais alguma classe?
Abraço! =)
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Maria Célia, muito obrigada pela sua pergunta!!!
Existe vários relatos na literatura da eficiência do óxido de estanho e nióbio em diversas reações com estruturas similares e distintas a frutose. Ahmend e colaboradores (2013) relataram o uso de nanomateriais de óxido de estanho sulfatado como um catalisador eficiente em reações de Pechman (https://doi.org/10.1016/j.molcata.2012.09.012). Além disso, Marakatti e colabodores (2016) mostraram que o óxido de estanho é um catalisador eficiente para acetilação do glicerol (https://doi.org/10.1039/C5CY01252J). Existem diversos relatos disponíveis na literatura sobre a eficiência desses sistemas em reações de hidrogenação catalítica do p-nitrofenol em p-aminofenol, oxidação catalítica de CO, oxidação de metanol e etc. A eficiência do óxido de nióbio nas diversas reações também abrage um número grande de reações química (por exempo, hidrólise, desidratação, isomerização , esterificação e etc.) esse leque de possibilidades é consequência dos sítios ácidos de Bronsted e Lewis.
Abraços
Matéria-prima
Gustavo Rodrigues Gomes
Olá Thatiane, parabéns pelo trabalho,
Gostaria de saber se foi testada a desidratação de outros carboidratos frente empregando os óxidos mistos apresentados. Seria uma abordagem bastante interessante a investigação do poder catalítico desses materiais frente a sistemas mais reativos (frutose, inulina) e de sistemas menos reativos (ex. glucose).
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Gustavo, muito obrigada pelas suas palavras!!!
Excelente idéia! Ainda não testamos esses sistemas com outra matriz, menos reativa como é o caso da glicose. Como as reação de transformação de carboidratos, podem ocorrer por diferentes vias de reação que são: isomerização, desidratação, reidratação e condensação retro-aldólica e etc. É sabido que uma das etapas iniciais na conversão da glicose é a isomerização a frutose. Nesse contexto, utilizamos a frutose inicialmente pois diminuiríamos as etapas nesse processo.
Agradeço pela tua contribuição e iremos testar esses sistemas com outras matrizes.
Abraços
Parabéns pelo trabalho desenvolvido!
Mariana Oliveira Fraga
Olá, Thatiane!
Parabéns pela apresentação.
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Mariana, muito obrigada pelas suas palavras!!
:)
Parabéns
Luis Fernando Amorim Batista
Gostei muito da apresentação, Thatiane. Parabéns, tanto pela apresentação quanto pelo trabalho!
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá Luis, muito obrigada pelas suas palavras!!! Isso engrandece nosso trabalho!! Abraços
Estrutura do catalisador
Ari Souza Guimarães
Oi Thatiane, Parabéns pelo trabalho!
A estrutura cristalina do seu catalisador interfere na eficiência do mesmo? Levando em consideração que os óxidos mistos apresentam uma estrutura cristalina tetragonal, assim como apresentaram uma maior eficiência em relação aos demais na conversão da frutose, em ambos os sistemas avaliados, nas sínteses dos catalisadores, você consegue moldar o tipo de estrutura cristalina da catalisador?
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá Ari, muito obrigada pelas suas palavras!!! Sim, a estrutura cristalina interfere na eficiência desses sistemas nesse tipo de reação. Dependendo da estrutura, os materiais podem possuir mais defeitos e com isso maior probabilidade de sítios ácidos, que é um fator determinante para eficiência dessa reação. Em relação a modulação da estrutura cristalina conseguimos realizar através de alguns fatores tais como: temperatura de calcinação, quantidade de metais inseridos na rede e etc.
Abraços e obrigada!
Elogio
ISIS FIGUEIREDO
Parabéns Tathiane, o trabalho está fantástico e sua apresentação ficou ótima, clara e objetiva!
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Professora Isis, muito obrigada pelas suas palavras!!! Elas engrandecem nosso trabalho e é uma honra para mim.
Cumprimentos
Delma da Gama Rocha
Que trabalho fabuloso! Parabéns Thatiane!
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Autor
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá Delma, muito obrigada pelas suas palavras!!! Seu feedback é fundamental! Abraços
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Thatiane Veríssimo dos Santos
Óla Evellyn, excelente questionamento!
Fizemos um estudo sobre a influência da temperatura na conversão e seletividade da frutose para produtos formados na ausência de catalisador e na presença dos óxidos mistos (SnNb (G) e SnNb (EG)) a 120, 150 e 170 °C. A reação conduzida a 120 °C foi acompanhada de conversões moderadas com pouca formação dos produtos de interesse. Porém, quando a temperatura foi elevada a 150 °C, houve aumento na conversão e na quantidade de produtos solúveis formados. A 170 °C observamos que houve o aumento nas conversões e formação expressiva de materiais insolúveis. justificando a escolha da temperatura a 150 ºC.
Evellyn Patricia Santos da Silva
Obrigada por responder, esclareceu bem! :)