Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20993
Tipo do documento: Tese
Título: Desoxigenação de moléculas modelo representativas da fração lignina da biomassa catalisada por óxidos de molibdênio: efeito do suporte e do promotor cobre
Título(s) alternativo(s): Deoxygenation of model molecules representative of the lignin fraction of biomass catalyzed by molybdenum oxides: support and copper promoter effect
Autor: Dionizio, Débora Gomes Baptista 
Primeiro orientador: Henriques, Cristiane Assumpção
Segundo orientador: Souza, Priscilla Magalhães de
Primeiro membro da banca: Santos, Luz Amparo Palacio
Segundo membro da banca: Noronha, Fabio Bellot
Terceiro membro da banca: Zotin, José Luiz
Quarto membro da banca: Teles, Camila Abreu
Quinto membro da banca: Baldanza, Maria Auxiliadora Scaramelo
Resumo: Catalisadores de molibdênio mássicos e suportados (TiO2, SiO2 e carvão ativado) foram investigados na hidrodesoxigenação de moléculas derivadas da lignina (fenol, anisol e guaiacol). O efeito do cobre, como promotor, foi avaliado na atividade, seletividade e estabilidade do óxido de molibdênio. O desempenho catalítico foi correlacionado às propriedades físico-químicas determinadas por ICP-OES, DRX, XPS, espectroscopia Raman, fisissorção de N2, TPR, TPD-H2O e quimissorção de oxigênio. Os resultados mostraram que, nas condições de reação estudadas (fase gasosa, pressão atmosférica, 330 – 360 ºC), tanto o emprego de suporte, quanto a adição de cobre promoveram atividade dos óxidos de molibdênio preservando a seletividade. Os estudos de caracterização evidenciam a formação, principalmente de espécies CuMoO4, em amostras mássicas; MoO3, nas amostras suportada em titânia e sílica; e a mistura de cobre metálico, Cu2O e MoO2, nas suportadas contendo carvão ativado. Os resultados de TPD-H2O e quimissorção de O2 apontam que a inclusão de cobre ao óxido de molibdênio promoveu a redução do molibdênio, a criação de vacâncias de oxigênio e a formação de H•, fatores que favoreceram a clivagem seletiva da ligação C–O. A hidrodesoxigenação do fenol promoveu a formação de benzeno (seletividade superior a 98 %), indicando que a rota seguida foi a desoxigenação direta. A HDO do anisol e do guaiacol também foram avaliadas e o guaiacol apresentou reatividade superior ao anisol, porém menor taxa de HDO, devido ao impedimento estérico. A distribuição de produtos mostrou que a rota preferencial para a conversão do anisol foi a desmetilação, seguida da desoxigenação, proporcionando a formação de fenol e benzeno. Enquanto para o guaiacol, foi a desmetoxilação, fornecendo o fenol como produto principal.
Abstract: Bulk and supported molybdenum catalysts (TiO2, SiO2, and activated carbon), in addition to the effect of copper as a promoter, were investigated on the activity, selectivity, and stability of molybdenum oxide in the hydrodeoxygenation of molecules derived from lignin (phenol, anisole, and guaiacol). The catalytic performance was correlated with physicochemical properties using ICP-AES, XRD, XPS, Raman spectroscopy, N2 physisorption, TPR, H2O-TPD, and oxygen chemisorption. The results showed that under the studied conditions (gas phase, atmospheric pressure, 330 – 360 ºC), both the use of support and the addition of copper promoted the activity of molybdenum oxides, preserving the selectivity regardless of the tested molecule. The characterization studies showed that the species formed were mainly CuMoO4 in bulk samples, MoO3, over titania and silica samples, and metallic copper, Cu2O, and MoO2, over activated carbon samples. The H2O-TPD and O2 chemisorption results indicate that the inclusion of copper to molybdenum oxide promoted the reduction of molybdenum, the creation of oxygen vacancies, and the formation of H•, factors that favored the selective cleavage of the C–O bond. The hydrodeoxygenation of phenol promoted benzene formation (selectivity above 98%), indicating that the route followed was direct deoxygenation. The HDO of anisole and guaiacol were also evaluated, and guaiacol showed higher reactivity to anisole, but lower HDO rate, due to steric impediment. The distribution of products showed that the preferred route for anisole was demethylation, followed by deoxygenation, providing the formation of phenol and benzene. While for guaiacol, the main route was demethoxylation, providing phenol as the main product.
Palavras-chave: Hydrodeoxygenation
Lignin
Copper
Oxygen vacancies
Hidrodesoxigenação
Lignina
MoOx
Cobre
Vacâncias de oxigênio
Processos químicos
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: DIONIZIO, Débora Gomes Baptista. Desoxigenação de moléculas modelo representativas da fração lignina da biomassa catalisada por óxidos de molibdênio: efeito do suporte e do promotor cobre. 2023. 181 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20993
Data de defesa: 27-Abr-2023
Aparece nas coleções:Doutorado em Engenharia Química

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese - Débora Gomes Baptista Dionizio - 2023 - Completa.pdf4,59 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.