Síntese do catalisador ácido molibdofosfórico suportado em zircônia sulfatada e magneticamente recuperável visando a valorização de compostos derivados da biomassa lignocelulósica

dc.contributor.advisor1Paixão, Márcio Weber
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3773908504964104
dc.contributor.authorMarchini, Lucas
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6978772339322590
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-6349-5181
dc.contributor.refereePastre, Julio Cezar
dc.contributor.refereeGonzalez, Ernesto Antonio Urquieta
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2428327858391101
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2389975677904655
dc.date.accessioned2026-06-23T18:14:32Z
dc.date.issued2019-07-31
dc.description.abstractThe impacts associated with excessive use of energy derived from non-renewable sources transcend the discussion of possible exhaustion and are strongly aligned with the possibility of an environmental imbalance. In this way, the interest in the production of fuels from natural and renewable sources grows strongly throughout the globe. In this directenvironmentalsting paths for sustainable fuel growth and development is through the use of lignocellulosic biomass as the raw material. Lignocellulosic biomass represents a high interest due to the possibility of being converted into sugars which, in turn, proceeds through reactions catalyzed by acid - Lewis and Brønsted - to provide products such as furfural (FUR), 5-hydroxymethylfurfural (HMF), levulinic acid (LA), alkyl levulinate, gamma-valerolactone (GVL) and derivatives thereof. These compounds are considered platforms molecules of great industrial and academic interest. Therefore, it is of great importance the research of new materials with acidic characteristics, which are able to promote these transformations.The molybdophosphoric acid (MoP) is a heteropolyacid that has associated protons, presenting high Brønsted acidity and, consequently, emerges as an interesting catalyst in the valorization of compounds derived from lignocellulosic biomass. In this work, a catalyst composed of molybosphoric acid supported in magnetically recoverable sulfated zirconia was synthesized, which should be characterized by techniques such as X-ray diffraction (XRD), programmed temperature desorption of ammonia (TPD-NH3), transform infrared spectroscopy of Fourier with adsorption of pyridine (FTIR-py), quantum interference superconducting device (SQUID), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), 31P nuclear magnetic resonance, transmission electron microscopy (TEM), and high transmission electron microscopy resolution (HR-TEM). Properly characterized, they were evaluated the conversions of the compound derived from lignocellulosic biomass to alkyl levulinates. In the catalytic evaluation, it was necessary to optimize the catalyst through the influence of fundamental parameters such as temperature, catalyst mass, molar ratio between the substrate and solvent, and water influence in order to obtain the ideal conditions and the products of this reaction analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS).eng
dc.description.resumoOs impactos associados ao emprego excessivo de energia derivada de fontes não renováveis transcendem à discussão de um possível esgotamento, e estão fortemente alinhados com a possibilidade de ocorrer um desequilíbrio ambiental. Desta forma, o interesse pela produção de combustíveis a partir de fontes naturais e renováveis cresce fortemente por todo o globo. Nessa direção, um dos caminhos existentes para o crescimento e desenvolvimento sustentável de combustível se dá através da utilização de biomassa lignocelulósica como matéria-prima. A Biomassa lignocelulósica representa um elevado interesse devido à possibilidade de ser convertida em açúcares que, por sua vez, prossegue através de reações catalisadas por ácido – ácidos de Lewis e Brønsted – para fornecer produtos como furfural (FUR), 5-hidroximetilfurfural (HMF), ácido levulínico (LA), levulinato de alquila, gama-valerolactona (GVL) e seus derivados. Estes compostos são considerados moléculas plataformas de grande interesse industrial e acadêmico. Portanto, é de grande importância a pesquisa de novos materiais com características ácidas, os quais sejam capazes de promover essas transformações. O ácido molibdofosfórico (MoP) é um heteropoliácido que possui prótons associados, apresenta alta acidez de Brønsted e emerge, consequentemente, como um catalisador interessante na valorização dos compostos derivados da biomassa lignocelulósica. Neste trabalho, foi sintetizado um catalisador composto por ácido molibfosfórico suportado em zircônia sulfatada magneticamente recuperável, que foi caracterizado por técnicas como difração de raios X (DRX), dessorção a temperatura programada da amônia (TPD-NH3), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com adsorção de piridina (FTIR-py), dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID), espectroscopia fotoeletrônica de raios x (XPS), ressonância magnética nuclear do 31P, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HR-TEM). Devidamente caracterizados, foram avaliadas as conversões do composto derivado de biomassa lignocelulósica em levulinatos de alquila. Na avaliação catalítica, foi necessária uma otimização do catalisador através da influência de parâmetros fundamentais como temperatura, massa de catalisador, proporção molar entre o substrato e solvente, e influência da água buscando obter as condições ideais, e os produtos desta reação analisados pela técnica de cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS).por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationMARCHINI, Lucas. Síntese do catalisador ácido molibdofosfórico suportado em zircônia sulfatada e magneticamente recuperável visando a valorização de compostos derivados da biomassa lignocelulósica. 2019. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24264.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24264
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectCatálise heterogêneapor
dc.subjectSuporte magnéticopor
dc.subjectZircôniapor
dc.subjectZircônia sulfatadapor
dc.subjectÁcido molibdofosfóricopor
dc.subjectCaracterização de materiaispor
dc.subjectBiomassa lignocelulósicapor
dc.subjectFurfuralpor
dc.subjectLevulinato de isopropilapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::FISICO-QUIMICA ORGANICA
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleSíntese do catalisador ácido molibdofosfórico suportado em zircônia sulfatada e magneticamente recuperável visando a valorização de compostos derivados da biomassa lignocelulósicapor
dc.title.alternativeSynthesis of catalyst molybdophosphoric acid supported on magnetically recoverable sulfated zirconia for the valorization of lignocellulosic biomass derived compoundseng
dc.typeDissertação

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