Cesium heteropolyacid salts, Niobium, and Dysprosium compounds as solid catalysts in oxidation reactions of terpenic alcohols with Hydrogen peroxide and furfural acetalization.

• Autor(a) principal: Batalha, Daniel Carreira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30384; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.224
• topic: Química; Cinética Química e Catálise

Catálise é uma área da ciência cujos avanços trazem importantes rendimentos nos processos industriais, pois simplificam as condições de operação, reduzem o consumo de energia, melhoram o rendimento dos produtos alvo e minimizam o impacto ambiental. Particularmente, quando as matérias-primas renováveis estão envolvidas, um catalisador pode desempenhar um papel fundamental. Neste sentido, o desenvolvimento de catalisadores para conversão de substratos de origem renovável em química fina utilizando oxidantes ambientalmente benignos como o H 2 O 2 tem despertado interesse devido à razões ambientais e econômicas. Também, catalisadores sólidos heterogêneos são facilmente recuperáveis e reutilizáveis no final dos processos, reduzindo seu custo e impactos ambientais. Neste trabalho, quatro classes de catalisadores sólidos foram sintetizados e avaliados: sais heteropoliácido de Césio (HPAs) com ânions lacunares, óxidos de Nióbio, tungstato de Zinco dopado com Disprósio e compostos de Nióbio tratados e não tratados com peróxido de hidrogênio. Metodologias de síntese para os quatro tipos de catalisadores foram estabelecidas: processos de precipitação para sintetizar sais de HPAs, método hidrotérmico assistido por micro-ondas para obter óxidos de Nióbio que foram aplicados nos processos de oxidação, método de coprecipitação seguido de método hidrotérmico de micro-ondas para produzir o tungstato de Zinco e finalmente, um tratamento com peróxido de Hidrogênio das amostras comerciais dos compostos de Nióbio. Estes catalisadores foram avaliados em reações de oxidação de álcoois terpênicos com H 2 O 2 , um oxidante não poluente tendo água como subproduto. Além disso, os catalisadores Nb comerciais também foram avaliados nas reações de acetalização do furfural. Os catalisadores foram caracterizados por análise de porosimetria, determinação da força e quantidade de sítios ácidos, espectroscopias de infravermelho e Raman, difração de raios-X de pós, análise de fluorescência de raios-X, análise termogravimétrica e microscopias eletrônica de varredura e transmissão. Os efeitos dos principais parâmetros de reação foram avaliados como temperatura, tipo de substrato, quantidade de oxidante, carga de catalisador e tempo de reação. Foi publicada uma revisão destacando as propriedades e aplicabilidades dos sólidos de Nióbio em reações deesterificação e transesterificação e outra revisão está em elaboração destacando o uso de catalisadores de Nióbio em reações diferentes. Palavras-chave: Catalisadores heterogêneos. Oxidação do nerol. Sais de Césio. Catalisadores de Nióbio. Peróxido de Hidrogênio. Acetalização do furfural.