Geração de mesoporosidade e acidez de Lewis em zeólitas ferrierita - Impacto na condensação aldólica de biofurfural e acetona ao intermediário FAc na produção de bioquerosene

Autores

Palavras-chave:

Zeólita ferrierita, acidez de Lewis, porosidade hierárquica, condensação aldólica, intermediários de SAFs.

Resumo

CTAB e celulose podem ser utilizados para gerar porosidade hierárquica durante a recristalização de zeólitas, materiais microporosos com alta acidez de Brønsted quando trocadas com prótons. Entretanto, o mecanismo de transformação de biomoléculas, além de mesoporos, poderá requerer, também, a presença de acidez de Lewis, como ocorre na condensação aldólica de biofurfural (bio-FUR) e acetona. Essa reação, na presença de sítios ácidos de Lewis forma o 4-(2-furil)-3-buten-2-ona (FAc), um intermediário na produção de bioquerosene de aviação (SAF: Sustainable Aviation Fuel). Neste estudo, CTAB ou celulose foram usados na recristalização de uma zeólita ferrierita (HFer), a que sofreu posterior incorporação isomórfica de Zr sob radiação UVC para a geração de acidez de Lewis. Apenas a recristalização com CTAB gerou mesoporos intracristalinos, enquanto a amostra recristalizada com celulose (ZrdeSiFer-Celulose), mesmo sem ter havido a formação de mesoporos, permitiu maior incorporação de Zr. Essa amostra, apresentou 88% mais sítios ácidos de Lewis que a HFer precursora, favorecendo a seletividade ao FAc (14%), assim evidenciando uma rota verde para a modificação de zeólitas mediante o uso de um polímero biodegradável, foto-impregnação de Zr e catálise heterogênea ácida na conversão de biofurfural ao intermediário FAc do bioquerosene. 

Biografia do Autor

  • Thiago Melo Lima, Universidade Federal Fluminense

    Professor adjunto do Departamento de Química Inorgânica da Universidade Federal Fluminense desde 2018. Durante o mestrado e doutorado trabalhou na área de catálise ambiental no abatimento do de poluentes gasosos. Atua principalmente no desenvolvimento de novos catalisadores heterogêneos para reações de conversão de compostos oriundos da biomassa lignocelulósica em moléculas de valor agregado (biocombustíveis, biopolímeros, solventes verdes e blocos construtores). Atualmente é Jovem Cientista no Nosso Estado JCNE FAPERJ e Jovem Pesquisador Fluminense FAPERJ. Coordenador do grupo de Catálise e Valorização da Biomassa (GCVB-UFF), orientador de doutorado, mestrado, iniciação científica e supervisor de pós-doutorado. Selecionado pela Academia Brasileira de Ciências para compor a delegação brasileira no 8th Young Scientists Forum - BRICS 2023. Vice coordenador do Programa de Pós-Graduação em Química da UFF.

  • Ernesto Antonio Urquieta-Gonzalez, Universidade Federal de São Carlos

    Tem formação em Engenharia Química pela Universidade de Santiago (Chile), com diplomarevalidado pela Escola Politécnica/USP (1977). É mestre em Engenharia Química (1987, PPGEQ/UFSCar)e doutor em Ciência e Engenharia de Materiais (1992, PPGCEM/UFSCar). É professor titular doDepartamento de Engenhara Química. Dentre outros cargos, foi diretor do Centro de Ciências Exatas ede Tecnologia da UFSCar (2003-2011). Implantou em 2015 o Centro de Pesquisas em MateriaisAvançados e Energia, sendo seu atual diretor. Coordena projetos de pesquisa e extensão envolvendo aaplicação de peneiras moleculares microporosas (zeólitas) ou mesoporosas; materiais hierarquicamenteestruturados; metais nobres e óxidos de metais de transição como catalisadores em reações aplicadas aprocessos no refino de petróleo (craqueamento catalítico e hidrodessulfurização); petroquímica(produção de petroquímicos básicos), catálise ambiental (minimização de emissões de óxidos denitrogênio e monóxido de carbono) e valorização de bioprodutos. Participa no Projeto Internacional"Excellence Center for Development Cooperation - Sustainable Water Manegement" (financiado pelaDAAD e coordenado pela Universidade Técnica de Braunschweig/Alemanha), com desenvolvimento depesquisa na degradação via fotocatálise de contaminantes orgânicos em águas. É membro do Centre ofExcellence for Research in Sustainable Chemistry (CERSuschem/UFSCar). Foi ganhador do PrêmioPetrobras de Tecnologia em Preservação Ambiental em 2009 (nível doutorado) e 2011 (nível mestrado)e do Prêmio Inventor - Petrobras em 2015 e 2021.

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Publicado

03-11-2025

Edição

v. 1 n. 1 (2025): 23ºCBCAT

Seção

Conversão de Biomassa e moléculas derivadas