Publicação
Oxidação catalítica de álcoois utilizando nanopartículas de TiO2 dopadas com cobalto e titanatos modificados com pontos de carbono
| Resumo: | Este trabalho exibe nanotubos de titanatos (TNTs), titanatos modificados com pontos de carbono (TNT_C_dots), nanopartículas de dióxido de titânio dopadas com cobalto (Ti1-xCoxO2) e nanocompósitos de CoFe2O4 e NiFe2O4 suportados em grafite/celulose como potenciais catalisadores com interesse industrial em reações orgânicas, mais especificamente oxidação química de álcool benzílico. Os nanomateriais TNTs e TNT_C_dots também foram testados nas reações de oxidação química que utilizam como substrato o 1-feniletanol. Foi efetuado o estudo catalítico onde foi analisado a variação de diversos parâmetros experimentais como a temperatura, quantidade de catalisador, tipo de oxidante, tempo de reação, aditivo, entre outros. Foram ainda realizados ensaios relativos a oxidação química utilizando método de aquecimento convencional e métodos alternativos como banho de ultrassons, sonda ultrassónica e micro-ondas. De modo a compreender a atividade e a sua alteração ao longo das reações químicas os catalisadores foram analisados e caracterizados anteriormente e posteriormente às reações catalíticas por espetroscopia de infravermelhos por transformada de Fourier (FTIR). Na reação de oxidação de álcool benzílico, as nanopartículas com maior dopagem de cobalto (10%) apresentam um valor superior de rendimento (29.2%) no ensaio a temperatura ambiente, mostrando-se como o catalisador mais eficiente para as nanopartículas testadas. No caso dos nanotubos de titanatos, o que demonstrou maior atividade catalítica foram os nanotubos de titanatos modificados com pontos de carbono (49.1%). Relativamente aos nanocompósitos, os que contêm o metal níquel, em especial os suportados em grafite, apresentam-se mais ativos (70.1%). Para a reação de oxidação do 1-feniletanol, os nanotubos de titanatos (TNT_160) apresentam um valor de rendimento de 98.9%, sendo considerados os com maior atividade nesta reação. |
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| Autores principais: | Alves, Sofia Santos Cunha |
| Assunto: | Nanotubos de titanatos (TNTs) Titanate nanotubes (TNTs) Nanotubos de titanatos modificados com pontos de carbono (TNT_C_dots) Titanate nanotubes modified with carbon dots (TNT_C_dots) Nanopartículas de TiO2 dopadas com cobalto TiO2 nanoparticles doped with cobalt Nanocompósitos de ferrite Ferrite nanocomposites Oxidação do álcool benzílico Oxidation of benzyl alcohol Oxidação do 1-feniletanol Oxidation of 1-phenilethanol |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | Este trabalho exibe nanotubos de titanatos (TNTs), titanatos modificados com pontos de carbono (TNT_C_dots), nanopartículas de dióxido de titânio dopadas com cobalto (Ti1-xCoxO2) e nanocompósitos de CoFe2O4 e NiFe2O4 suportados em grafite/celulose como potenciais catalisadores com interesse industrial em reações orgânicas, mais especificamente oxidação química de álcool benzílico. Os nanomateriais TNTs e TNT_C_dots também foram testados nas reações de oxidação química que utilizam como substrato o 1-feniletanol. Foi efetuado o estudo catalítico onde foi analisado a variação de diversos parâmetros experimentais como a temperatura, quantidade de catalisador, tipo de oxidante, tempo de reação, aditivo, entre outros. Foram ainda realizados ensaios relativos a oxidação química utilizando método de aquecimento convencional e métodos alternativos como banho de ultrassons, sonda ultrassónica e micro-ondas. De modo a compreender a atividade e a sua alteração ao longo das reações químicas os catalisadores foram analisados e caracterizados anteriormente e posteriormente às reações catalíticas por espetroscopia de infravermelhos por transformada de Fourier (FTIR). Na reação de oxidação de álcool benzílico, as nanopartículas com maior dopagem de cobalto (10%) apresentam um valor superior de rendimento (29.2%) no ensaio a temperatura ambiente, mostrando-se como o catalisador mais eficiente para as nanopartículas testadas. No caso dos nanotubos de titanatos, o que demonstrou maior atividade catalítica foram os nanotubos de titanatos modificados com pontos de carbono (49.1%). Relativamente aos nanocompósitos, os que contêm o metal níquel, em especial os suportados em grafite, apresentam-se mais ativos (70.1%). Para a reação de oxidação do 1-feniletanol, os nanotubos de titanatos (TNT_160) apresentam um valor de rendimento de 98.9%, sendo considerados os com maior atividade nesta reação. |
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