Estudo das propriedades ácido-base de catalisadores de cobre suportados em óxidos mistos sulfatados.

Descrição

Catalisadores heterogêneos são de grande importância a nível industrial, apresentando vantagens como sua fácil recuperação após o processo catalítico e o seu reuso por mais de um ciclo catalítico, quando comparados com catalisadores homogêneos. No intuito de atingir condições ótimas de elevada atividade, seletividade e estabilidade, inúmeras pesquisas têm sido voltadas para obtenção de novos materiais com diversas características de acordo com a natureza das reações de interesse. Dentre outras propriedades de catalisadores heterogêneos, a natureza ácido-base pode ter efeitos na atividade e seletividade de reações catalíticas como transesterificação, isomerização, oligomerização, hidrogenólise, dentre outras. Os óxidos de metais constituem uma classe de materiais inorgânicos com propriedades peculiares e diversas aplicações que ganharam importância em meados da década de 1950, onde foi percebida sua eficiência em diversas reações de oxidação e reações ácido-base. Os óxidos de metais incluem óxidos simples, óxidos mistos e óxidos complexos com uma grande versatilidade para diversas reações catalíticas que apresentam uma dependência considerável das características ácido-base dos catalisadores empregados. O nosso grupo de pesquisa tem estudado a síntese e caracterização de catalisadores de óxidos mistos baseados em CaO (CaO-Al2O3, CaO-FexOy e CaO-ZrO2) foram sintetizados em diferentes proporções molares, observando-se, dentre outras características, a mudança na força dos sítios ácidos e básicos com a mudança nas razões molares MxOy/CaO (M = Al, Fe, Zr). Adicionalmente, foram sintetizados catalisadores de cobre suportados nos sólidos sintetizados com teor 10% m/m de Cobre. Da mesma forma que os suportes, os catalisadores estão sendo amplamente caracterizados e tanto os suportes quanto os catalisadores estão sendo testados na reação de hidrogenólise do glicerol em reator contínuo para avaliar o efeito das mudanças nas propriedades ácido-base dos suportes na atividade e seletividade nesta reação. Neste contexto, o presente projeto propõe a modificação dos suportes previamente sintetizados com adição de íons sulfato (SO42-) para obtenção dos óxidos mistos sulfatados CaO-Al2O3-SO42- e CaO-FexOy-SO42- e para criação de sítios ácidos moderados a fortes, que têm sido observados em quantidades baixas nos óxidos mistos sintetizados, e estudar os efeitos da presença destes na atividade e seletividade da reação de hidrogenólise do glicerol. Adicionalmente, serão sintetizados catalisadores de cobre suportados nos óxidos modificados. Os sólidos modificados puros e suportados serão caracterizados por diferentes técnicas que permitirão o estudo amplo das suas características físico-químicas antes e depois das reações catalíticas.