Novos catalisadores com base em polioxometalatos de azuis de molibdénio

• Autor(a) principal: Lemos, Filipe André
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/16753
• topic: Química; Catálise; Catalisadores; Polioxometalatos; Azul de molibdénio; Dessulfuração

Os polioxometalatos já foram empregues em diversas áreas, nomeadamente na biologia, química analítica, medicina, nanotecnologia, catálise, entre muitas outras. A catálise foi a utilização que mais se destacou em termos de publicações científicas, devido ao facto dos polioxometalatos serem compostos de baixo custo, benignos para o ambiente, possuindo vários locais ativos, permitindo aos substratos converterem-se num produto específico. Hoje em dia, a descoberta de novos polioxometalatos, mais complexos, nomeadamente os azuis de molibdénio, fez despertar interesse na utilização destes últimos na área da catálise. Neste trabalho estudou-se um dos azuis de molibdénio, nomeadamente o Na15[Mo126VIMo28VO462H14(H2O)70]0,5[Mo124VIMo28VO457H14(H2O)68]0,5 ca. 350H2O, como catalisador homogéneo na oxidação de três alcenos (cicloocteno, ciclo-hexeno e oct-1-eno), de três álcoois (ciclopentanol, ciclo-hexanol e álcool benzílico), de dois sulfuretos (tioanisol e sulfureto de difenilo) e de dois benzotiofenos (benzotiofeno (BT) e dibenzotiofeno (DBT)). Procedeu-se a uma otimização das condições de acordo com volume de solvente, temperatura, quantidade de agente oxidante, solvente e razão catalisador/substrato antes dos ensaios catalíticos. Obtiveram-se valores elevados de conversão para os alcenos, para os sulfuretos e para os benzotiofenos. Realizaram-se vários ensaios de dessulfuração oxidativa de um model fuel sintético (em hexano), contendo 500 ppm de enxofre total (BT, DBT, BT/DBT (1:1)), em que o solvente de extração foi o acetonitrilo, obtendo-se valores de extração inicial de 45% e 38%, para o BT e para o DBT, respetivamente. Por outro lado, alcançou-se 100% de dessulfuração do DBT, após 120 min de reação. Verificaram-se valores semelhantes de dessulfuração e de catálise homogénea para ambos os BT’s, apesar de terem sido utilizados solventes diferentes. Também se realizou um ensaio de catálise heterógena na oxidação de cicloocteno, tendo-se imobilizado o catalisador em lamelas de quartzo pelo método layer-by-layer (LBL). O resultado obtido foi de 5 % de conversão, valor equiparado com o respetivo branco. Previamente à catálise, realizou-se um mapeamento de Raman, varrendo-se uma área selecionada a número de onda fixo de 970 cm-1, verificando-se que o catalisador não estava distribuído uniformemente pela lamela. Fizeram-se também estudos de UV/Vis antes e depois da catálise. Além disso, o catalisador em estudo foi comparado com o TBA2[Mo6O19] (catalisador de comparação), na oxidação do cicloocteno, obtendo-se 82±2% de conversão, com o catalisador em estudo e 13% de conversão, com o catalisador de comparação, demonstrando que o catalisador estudado catalisa mais facilmente o substrato mencionado. O catalisador em estudo, assim como TBA2[Mo6O19], foram caraterizados por FT-Raman, FTIR, UV/Vis e TGA (apenas para o catalisador de comparação) e comparados com a literatura. Em alguns ensaios de catálise homogénea, verificou-se a formação de um sólido, sendo este analisado por FT-Raman e FTIR.