Esferas de carbono funcionalizadas para aplicação como catalisador heterogêneo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFAM |
Texto Completo: | http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7745 |
Resumo: | Carbon materials have received increasing attention due to their physicochemical properties and various application possibilities, especially in catalysis. Hydrothermal carbonization is one of the promising methods for obtaining carbonaceous materials, offering advantages such as low operating temperature and reduced generation of toxic waste. Carbon spheres applied in catalysis bring some interesting points, such as good thermal stability, high micropore volume, high surface area, and the possibility of incorporating functional groups onto their surface. The samples were synthesized from the hydrothermal carbonization of ascorbic acid at 180 °C, and the carbon functionalization was done with sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, and 4-hydroxybenzenesulfonic acid. The physicochemical characterizations of the materials include scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermodecomposition study through thermogravimetric analysis, determination of the density of acidic sites, and testing in the esterification reaction of oleic acid with methanol. The results showed success in the synthesis of spherical particles with sulfonic groups anchored on the surface. The sample functionalized with sulfuric acid had the best conversion result (91%), compared to those functionalized with p-toluenesulfonic acid and 4-hydroxybenzenesulfonic acid, which achieved 51% and 56%, respectively. |
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Esferas de carbono funcionalizadas para aplicação como catalisador heterogêneoFunctionalized carbon spheres for application as a heterogeneous catalystEsferas de carbonoCatalisador heterogêneoEsterificaçãoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA: QUIMICA INORGANICA: FISICO QUIMICA INORGANICA..Carbon materials have received increasing attention due to their physicochemical properties and various application possibilities, especially in catalysis. Hydrothermal carbonization is one of the promising methods for obtaining carbonaceous materials, offering advantages such as low operating temperature and reduced generation of toxic waste. Carbon spheres applied in catalysis bring some interesting points, such as good thermal stability, high micropore volume, high surface area, and the possibility of incorporating functional groups onto their surface. The samples were synthesized from the hydrothermal carbonization of ascorbic acid at 180 °C, and the carbon functionalization was done with sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, and 4-hydroxybenzenesulfonic acid. The physicochemical characterizations of the materials include scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermodecomposition study through thermogravimetric analysis, determination of the density of acidic sites, and testing in the esterification reaction of oleic acid with methanol. The results showed success in the synthesis of spherical particles with sulfonic groups anchored on the surface. The sample functionalized with sulfuric acid had the best conversion result (91%), compared to those functionalized with p-toluenesulfonic acid and 4-hydroxybenzenesulfonic acid, which achieved 51% and 56%, respectively.Os materiais de carbono têm recebido crescente atenção devido a suas propriedades físico-químicas e várias possibilidades de aplicações, especialmente na catálise. A carbonização hidrotermal é um dos métodos promissores na obtenção de materiais carbonáceos tendo como vantagens uma baixa temperatura de operação e menor geração de resíduos tóxicos. As esferas de carbono aplicadas na catálise trazem consigo alguns pontos interessantes, como uma boa estabilidade térmica, alto volume de microporos, alta área superficial e possibilidade de se incorporar grupos funcionais a sua superfície. As amostras foram sintetizadas a partir da carbonização hidrotermal do ácido ascórbico a 180 °C e a funcionalização do carvão foi feita com os ácidos sulfúrico, p-toluenossulfônico e 4-hidroxibenzenossulfônico. As caracterizações físico-químicas dos materiais incluem, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios-X, estudo da termodecomposição por meio de análise termogravimétrica, determinação da densidade dos sítios ácidos e teste na reação de esterificação do ácido oleico com metanol. Os resultados mostraram sucesso na síntese de partículas esféricas com grupos sulfônicos ancorados a superfície. A amostra funcionalizada com ácido sulfúrico obteve o melhor resultado de conversão (91%) em contraste com as funcionalizadas com o ácido p-toluenossulfônico e 4-hidroxibenzenossulfônico que obtiveram 51 e 56%, respectivamente.2NãoBrasilICE - Instituto de Ciências ExatasManaus (AM)Química - Bacharelado - ManausSouza, Luiz Kleber Carvalho dehttp://lattes.cnpq.br/4621581382951807Segala, Karenhttp://lattes.cnpq.br/4698491030183035Passos, Raimundo Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/2022301821222852https://orcid.org/0000-0003-2168-4352https://orcid.org/0000-0002-5478-9604Guimarães, Mariana do Nascimento2024-09-17T19:32:13Z2024-09-17T19:32:13Z2024-08-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7745porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2024-09-17T19:34:43Zoai:localhost:prefix/7745Repositório InstitucionalPUBhttp://riu.ufam.edu.br/oai/requestopendoar:2024-09-17T19:34:43Repositório Institucional da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false |
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