Aplicação de óxidos de metais como catalisadores heterogêneos na isomerização da glicose em meio aquoso
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Data de Publicação: | 2021 |
Outros Autores: | , |
Tipo de documento: | Artigo |
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Texto Completo: | https://diversitasjournal.com.br/diversitas_journal/article/view/1600 |
Resumo: | ABSTRACT: Currently, the use of renewable and sustainablesources to produce energy and chemicalsassociatedwiththedevelopment of heterogeneous catalystsis a promisingstrategy, as theyhavetheadvantage of beingrecovered and reused, reducingcosts and contamination. In thissense, biomassderivedsugars, suchas glucose and fructose, canbeused as buildingblocks to producechemical inputs, whichcancomplementorreplace some petrochemicalderivatives and presentgreat industrial potential and high addedvalue. Thus, theisomerization of glucose to fructose in aqueousmediumwasstudiedusing metal oxides SnO2, MoO3 and SnO2/MoO3compared to thereactionwithoutcatalyst. The catalyticactivitieswereevaluated in terms of conversion and yield to fructoseattemperatures of 50 and 70ºC withreaction times of 0,25 to 6h.The catalystswerecharacterizedusingtechniquessuch as infraredabsorptionspectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTA) and X-ray diffraction (XRD). The resultsdemonstratethatthemainfactorthatinfluencesthe glucose conversion are theacidic sites present in thecatalytic systems. Withthisstudy it canbeseenthatmolybdenum oxide and mixed oxide led to high conversions, howevermolybdenum oxide showedbetterresults in terms of fructose yield. In addition, otherminorityproductssuch as glyceraldehyde and pyruvaldehydehavebeenidentified and quantified. KEYWORDS:Biomass. Catalysis. Monosaccharides. |
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Aplicação de óxidos de metais como catalisadores heterogêneos na isomerização da glicose em meio aquosoABSTRACT: Currently, the use of renewable and sustainablesources to produce energy and chemicalsassociatedwiththedevelopment of heterogeneous catalystsis a promisingstrategy, as theyhavetheadvantage of beingrecovered and reused, reducingcosts and contamination. In thissense, biomassderivedsugars, suchas glucose and fructose, canbeused as buildingblocks to producechemical inputs, whichcancomplementorreplace some petrochemicalderivatives and presentgreat industrial potential and high addedvalue. Thus, theisomerization of glucose to fructose in aqueousmediumwasstudiedusing metal oxides SnO2, MoO3 and SnO2/MoO3compared to thereactionwithoutcatalyst. The catalyticactivitieswereevaluated in terms of conversion and yield to fructoseattemperatures of 50 and 70ºC withreaction times of 0,25 to 6h.The catalystswerecharacterizedusingtechniquessuch as infraredabsorptionspectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTA) and X-ray diffraction (XRD). The resultsdemonstratethatthemainfactorthatinfluencesthe glucose conversion are theacidic sites present in thecatalytic systems. Withthisstudy it canbeseenthatmolybdenum oxide and mixed oxide led to high conversions, howevermolybdenum oxide showedbetterresults in terms of fructose yield. In addition, otherminorityproductssuch as glyceraldehyde and pyruvaldehydehavebeenidentified and quantified. KEYWORDS:Biomass. Catalysis. Monosaccharides.RESUMO: Atualmente, o uso de fontes renováveis e sustentáveis para produzir energia e produtos químicos associados ao desenvolvimento de catalisadores heterogêneos é uma estratégia promissora, pois esses possuem a vantagem de serem recuperados e reutilizados, diminuindo custos e contaminações no produto. Nesse sentido, açúcares derivados de biomassa, como glicose e frutose, podem ser empregados como blocos de construção para fabricação de insumos químicos, que podem complementar ou substituir alguns derivados petroquímicos e que apresentam grande potencial industrial e alto valor agregado. Dessa forma, a isomerização da glicose à frutose em meio aquoso foi estudada utilizando óxidos de metais SnO2, MoO3 e SnO2/MoO3 comparativamente à reação sem catalisador. Foram avaliadas as atividades catalíticas em termos de conversão e rendimento à frutose nas temperaturas de 50 e 70º C com tempos de reação de 0,25 a 6 h. Os catalisadores foram caracterizados utilizando técnicas como espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG/DTA) e difração de raio-X (DRX). Os resultados demonstram que o fator principal que influência a conversão da glicose são os sítios ácidos presentes nos sistemas catalíticos. Com esse estudo pode-se constatar que o óxido de molibdênio e o óxido misto conduziram a altas conversões, porém o óxido de molibdênio apresentou melhores resultados em termos de rendimento à frutose. Além disso, foram identificados e quantificados outros produtos minoritários como gliceraldeído e piruvaldeído. PALAVRAS-CHAVE: Biomassa. Catálise. Monossacarídeos.Universidade Estadual de Alagoas - Eduneal2021-01-29info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://diversitasjournal.com.br/diversitas_journal/article/view/160010.17648/diversitas-journal-v6i1-1600Diversitas Journal; Vol. 6 No. 1 (2021): Práticas e reflexões sobre ensino, pesquisa e extensão; 801-822Diversitas Journal; Vol. 6 Núm. 1 (2021): Práticas e reflexões sobre ensino, pesquisa e extensão; 801-822Diversitas Journal; v. 6 n. 1 (2021): Práticas e reflexões sobre ensino, pesquisa e extensão; 801-8222525-521510.17648/diversitas-journal-v6i1reponame:Diversitas Journalinstname:Universidade Estadual de Alagoas (UNEAL)instacron:UNEALporhttps://diversitasjournal.com.br/diversitas_journal/article/view/1600/1286Copyright (c) 2021 Evellyn Patricia Santos da Silva, Thatiane Veríssimo dos Santos, Simoni Margareti Plentz Meneghettihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Evellyn Patricia Santos daSantos, Thatiane Veríssimo dosMeneghetti, Simoni Margareti Plentz2024-04-19T19:37:38Zoai:ojs.diversitasjournal.com.br:article/1600Revistahttps://diversitasjournal.com.br/diversitas_journal/indexPUBhttps://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/muralinternacional/oairevistadiversitasjournal@gmail.com2525-52152525-5215opendoar:2024-04-19T19:37:38Diversitas Journal - Universidade Estadual de Alagoas (UNEAL)false |
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