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dc.contributor.authorFinger, Pedro Henrick
dc.date.accessioned2022-03-09T17:27:01Z
dc.date.available2022-03-09T17:27:01Z
dc.date.issued2022-02-17
dc.identifier.citationFINGER, Pedro Henrick. Desenvolvimento de catalisadores bifuncionais a base de fosfato e suas aplicações catalíticas. 2022. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15689.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15689
dc.description.abstractThe development of bifunctional acid catalysts is an area of heterogeneous catalysis in intense growth, mainly due to the possibility of performing consecutive reactions using a single catalyst and a single reactor. In this sense, bifunctional acid catalysts, containing Lewis and Brönsted acid sites, based on phosphates, are promising materials to catalyze different classes of chemical reactions. Thus, the work sought the synthesis and characterization of phosphates, oxides and oxides of phosphated Sn, Ti and Zr. In addition, a synthesis methodology was developed to obtain aluminophosphates with zeolitic structure (MAPOs) modified with Sn, Ti and Zr (M = Sn, Ti or Zr). The characterization of the materials was obtained by analysis of XRD, Physisorption of N2, TPD-NH3, FTIR-NH3, UV-Vis; XRF, ICP-OES and 31P and 27Al -MAS-RMN. Which, in the case of phosphates, phosphate oxides and oxides of Sn, Ti and Zr showed that the synthesized materials present structures that resemble metallic oxyphosphates and phosphated metallic oxides. In the case of MAPOs, structures with a purely AFI topology with the heteroatom tetrahedrally coordinated to the aluminophosphate structure were obtained, evidencing the effectiveness of the developed synthesis procedure. The activity of the catalysts was evaluated in two different reactions, in the reaction of biomass conversion (glucose and xylose) and in the condensation between ketones and aldehydes to form the chalcone. In the conversion of glucose and xylose, the synthesized catalysts showed medium results, with the maximum formation of fructose and HMF, from xylulose and fufural, from xylose 40%, respectively. However, excellent results were obtained for the reactions of chalcone formation, with Zr(PO4)x presenting yields above 80%, which are similar to the reactions catalyzed in a homogeneous basic medium. In addition, it was observed that Zr(PO4)x maintains its structure and activity unchanged during 5 reuses, evidencing high stability of the material. In addition, another important result was the development of milder procedures, using p-cymene or carrying out the reaction in the absence of solvent, without compromising the TOFinitial of chalcone formation or consumption of acetophenone, demonstrating the potential of this system. Finally, Zr(PO4)x was also active for the formation of chalcones containing different substituents, through the use of aldehydes and centones containing different functional groups.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFosfatospor
dc.subjectMAPOspor
dc.subjectÓxidos metálicos fosfatadospor
dc.subjectConversão Biomassapor
dc.subjectChalconapor
dc.titleDesenvolvimento de catalisadores bifuncionais a base de fosfato e suas aplicações catalíticaspor
dc.title.alternativeDevelopment of bifunctional phosphate-based catalysts and their catalytic applicationseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Gallo, Jean Marcel Ribeiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3485408327490746por
dc.contributor.advisor-co1Marques, Clelia Mara de Paula
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0451284088402660por
dc.description.resumoO desenvolvimento de catalisadores ácidos bifuncionais é uma área da catálise heterogênea em intenso crescimento devido, principalmente, a possibilidade de realização de reações consecutivas utilizando um único catalisador e um único reator. Nesse sentido, os catalisadores ácidos bifuncionais, contendo sítios ácidos de Lewis e Brönsted, a base de fosfatos se mostram promissores materiais para catalisar diferentes classes de reações químicas. Dessa forma, o trabalho buscou a síntese e caracterização de fosfatos, óxidos e óxidos de Sn, Ti e Zr fosfatados. Além disso foi desenvolvido uma metodologia de síntese para a obtenção de aluminofosfatos com estrutura zeolítica (MAPOs) modificados com Sn, Ti e Zr (M = Sn, Ti ou Zr). A caracterização dos materiais foi obtida por análises de DRX, Fisissorção de N2, TPD-NH3, FTIR-NH3, UV-Vis; FRX, ICP-OES e 31P e 27Al -MAS-RMN. As quais, no caso dos fosfatos, óxidos e óxidos de Sn, Ti e Zr fosfatados mostraram que os materiais sintetizados apresentam estruturas que se assemelham a oxifosfatos metálicos e óxidos metálicos fosfatado. No caso dos MAPOs, estruturas com topologia puramente AFI com o heteroátomo coordenado tetraedricamente a estrutura do aluminofosfato foram obtidas, evidenciando a efetividade do procedimento de síntese desenvolvido. A atividade dos catalisadores foi avaliada em duas diferentes reações, na reação de conversão da biomassa (glicose e xilose) e na condensação entre cetonas e aldeídos para formação da chalcona. Na conversão da glicose e da xilose os catalisadores sintetizados mostraram resultados medianos, com a formações máximas de frutose e HMF, a partir da e de xilulose e fufural, a partir da xilose de 40 %, respectivamente. Porém, ótimos resultados foram obtidos para as reações de formação da chalcona, com o Zr(PO4)x apresentando rendimentos superiores a 80 %, os quais são similares as reações catalisadas em meio homogêneo básico. Além disso, foi observado que o Zr(PO4)x mantém sua estrutura e sua atividade inalterada durante 5 reusos, evidenciando e elevada estabilidade do material. Além disso, outro importante resultado foi o desenvolvimento de procedimentos mais brandos, utilizando p-cimeno ou realização da reação na ausência de solvente, sem comprometimento do TOFinicial de formação da chalcona ou consumo da acetofenona, evidenciaram a potencialidade desse sistema. Por fim, o Zr(PO4)x se mostrou também ativo para formação de chalconas contendo diferentes substituintes, mediante a utilização de aldeídos e centonas contendo diferentes grupos funcionais.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FISICO QUIMICA INORGANICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICApor
dc.description.sponsorshipId2017/11027-8por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3323992915373623por


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