Publicação
Novos catalisadores heterogéneos para reações orgânicas industriais sustentáveis
| Resumo: | O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais, baseados num complexo C-escorpionato de ferro(II) suportado em zeólitos hierárquicos, para serem usados como catalisadores heterogéneos na reação de oxidação do ciclo-hexano. O zeólito utilizado neste trabalho foi a Faujasite (Y), com uma razão Si/Al de 2,6. De modo a se introduzir mesoporosidade, utilizou-se o método de rearranjo de cristais com templates de surfactantes em meio alcalino. A preparação dos materiais hierárquicos(mesoporos + microporos) consistiu na lavagem do zeólito com ácido cítrico, seguido de um tratamento com surfactante (CTAB- brometo de hexadecil trimetil amónio)juntamente com uma das três bases usadas, nomeadamente o NaOH, TPAOH ou NH4OH sob pressão auto gerada em autoclaves. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de transmissão (TEM), varrimento (SEM) e por adsorção de azoto a -196 ºC. A síntese do complexo diclorohidrotris(pirazolilo)metanoferro(II) [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] começou com a preparação do composto hidrotris(pirazolilo)metano HC(pz)3. Em seguida procedeu-se à preparação do complexo C-escorpionato de ferro(II) sob atmosfera inerte (N2). De modo a produzir os catalisadores, procedeu-se a imobilização do complexo [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] no zeólito de partida e nas amostras hierárquicas através de dois métodos: imobilização por impregnação e com excesso de solução. O melhor método foi o primeiro, passando este a ser o principal neste trabalho. Posteriormente investigou-se a atividade catalítica dos materiais preparados para a reação de oxidação do ciclo-hexano. Verificou-se que os catalisadores Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH e Fe_P@Y_NaOH#1 são os mais estáveis, no entanto não permitem obter rendimentos superiores a 30%. O catalisador Fe_P@Y_NaOH*10 permitiu obter omelhor rendimento (34%), no entanto não é muito estável. |
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| Autores principais: | Van-Dúnem, Vanmira Giseny de Gonga |
| Assunto: | Zeólitos hierárquicos Rearranjo de cristal com templates de surfactantes Complexo C-escorpionato de ferro(II) Oxidação do ciclo-hexano Catálise heterogénea Faujasite Hierarchical zeolites Surfactant-templated crystal rearrangement C-scorpionate iron(II) complex Cyclohexane oxidation Heterogeneous catalysts |
| Ano: | 2016 |
| 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: | O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais, baseados num complexo C-escorpionato de ferro(II) suportado em zeólitos hierárquicos, para serem usados como catalisadores heterogéneos na reação de oxidação do ciclo-hexano. O zeólito utilizado neste trabalho foi a Faujasite (Y), com uma razão Si/Al de 2,6. De modo a se introduzir mesoporosidade, utilizou-se o método de rearranjo de cristais com templates de surfactantes em meio alcalino. A preparação dos materiais hierárquicos(mesoporos + microporos) consistiu na lavagem do zeólito com ácido cítrico, seguido de um tratamento com surfactante (CTAB- brometo de hexadecil trimetil amónio)juntamente com uma das três bases usadas, nomeadamente o NaOH, TPAOH ou NH4OH sob pressão auto gerada em autoclaves. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de transmissão (TEM), varrimento (SEM) e por adsorção de azoto a -196 ºC. A síntese do complexo diclorohidrotris(pirazolilo)metanoferro(II) [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] começou com a preparação do composto hidrotris(pirazolilo)metano HC(pz)3. Em seguida procedeu-se à preparação do complexo C-escorpionato de ferro(II) sob atmosfera inerte (N2). De modo a produzir os catalisadores, procedeu-se a imobilização do complexo [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] no zeólito de partida e nas amostras hierárquicas através de dois métodos: imobilização por impregnação e com excesso de solução. O melhor método foi o primeiro, passando este a ser o principal neste trabalho. Posteriormente investigou-se a atividade catalítica dos materiais preparados para a reação de oxidação do ciclo-hexano. Verificou-se que os catalisadores Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH e Fe_P@Y_NaOH#1 são os mais estáveis, no entanto não permitem obter rendimentos superiores a 30%. O catalisador Fe_P@Y_NaOH*10 permitiu obter omelhor rendimento (34%), no entanto não é muito estável. |
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