Síntese e caracterização de materiais do tipo MCM-41sulfatada

Abstract

Os processos químicos consistem na transformação de matérias primas em produtos por meio de reações químicas. Reações em processos industriais necessitam ter elevada eficiência, rápido processamento e boa qualidade, o que pode ser alcançado através do uso de catalisadores. Devido aos problemas ambientais, a catálise mostra-se como alternativa promissora em promover vias sustentáveis de produção e, configura-se como fundamental para a melhoria de processos químicos.De forma geral, as reações catalíticas podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas. O uso de catalisadores heterogêneos ganha destaque devido à possibilidade de redução de impactos ambientais e aumento da eficiência de processos. Visando a substituição de catalisadores homogêneos, o emprego de catalisadores sólidos vem sendo difundida cada vez mais no meio científico. Catalisadores heterogêneos mesoporosos, como Mobil Compositionof Matter-41 (MCM-41), vem sendo estudados por diversos pesquisadores na aplicação em reações envolvendo macromoléculas. As principais vantagens do uso dessa peneira molecular mesoporosa são: elevada área superficial, elevado diâmetro de poro e volume poroso e boa estabilidade térmica.A MCM-41 é um material inativo cataliticamente ou pode apresentar sítios ácidos muito fracos, estes materiais mesoporosos, por sua vez podem ter sua superfície modificada mediante a incorporação de uma fase ativa. Dentre as quais se destacam a adição de heteroátomos para geração de sítios ácidos e o íon sulfato o qual confere ao material a característica de superácido. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a síntese e caracterização do suporte MCM-41 e dos catalisadores ZrO2-MCM-41 e SO4 2--ZrO2-MCM-41. Os catalisadores foram sintetizados pelo método de incorporação por mistura física do óxido com concentração de 5 % de ZrO2 em relação mássica e em seguida caracterizados por DRX, EDX e MEV.Os resultados sugerem que o comportamento característico do material mesoporoso MCM-41 foi alcançado após as sínteses e que os materiais são constituídos basicamente por sílica. Alternativamente, observou-se a presença de compostos derivados de zircônia e enxofre após análise dos catalisadores. Em relação à morfologia, verificou-se que os materiais apresentam formas heterogêneas com presença de aglomerados.

A Kinetic Investigation of Triacetin Methanolysis and Assessment of the Stability of a Sulfated Zirconium Oxide Catalyst

“…c,d) show a morphology formed by larger‐sized particles and pores on their surface. Structures like these are found in the literature (Pereira, Júnior, Carvalho, & Silva, ; Shi et al, ).…”