Programa de Pós-Graduação em Química
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Navegando Programa de Pós-Graduação em Química por Assunto "Acessibilidade"
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Dissertação Desenvolvimento de zeólitas hierárquicas de diferentes dimensionalidades com potencial para processamento de hidrocarbonetos volumosos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-27) Souza, Josué da Cruz de; Pergher, Sibele Berenice Castella; Mello, Mariele Iara Soares de; https://orcid.org/0000-0002-5979-2474; http://lattes.cnpq.br/8225162650698181; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; http://lattes.cnpq.br/7176711122905760; Penha, Fabio Garcia; Braga, Tiago PinheiroA influência da porosidade secundária, a dimensionalidade de estruturas zeolíticas com sistema de poros 1D, 2D e 3D exercem sobre a acessibilidade de hidrocarbonetos voluminosos aos sítios ativos foi avaliada no presente trabalho. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita passaram por diferentes tratamentos top-down para introdução de porosidade secundária. As análises de difração de raio X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia no infravermelho de adsorção e dessorção de piridina (IR-Piridina), análise textural por adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ressonância magnética nuclear (RMN) comprovam as modificações. As zeólitas Y e ZSM-5 tiveram elevado aumento na área específica chegando a valores de 858 m2 /g com a manutenção do volume de microporos intrínsecos, assim como o aumento da concentração de sítios ácido de Brønsted, alcançando valores de 625,4 e 892,7, respectivamente. A zeólita mordenita apresentou aumento no volume de mesoporos e elevados valores de retenções, e subsistência da acidez de Brønsted. Os materiais foram aplicados na reação de craqueamento do cumeno e avaliados frente a acessibilidade catalítica e influência da acidez. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita sintetizados se mostraram catalisadores eficientes alcançando valores de 100 % de conversão de cumeno praticamente todo tempo de reação, a seletividade dos materiais foram significativamente elevadas para benzeno e a fração de hidrocarbonetos na faixa de C4- C6. Devido ao diâmetro cinético da molécula do cumeno e o diâmetro da abertura de poros das zeólitas, apenas a ZSM-5 apresentou influências sobre a acessibilidade a sua rede de poros, sendo as demais acessíveis a molécula do cumeno.Dissertação Investigação do efeito de pré-tratamentos na estrutura de biomassas lignocelulósicas para o isolamento de celuloses de alta reatividade(2019-07-12) Moura, Heloise Oliveira Medeiros de Araújo; Santos, Luciene da Silva; ; ; Campos, Leila Maria Aguilera; ; Gasparotto, Luiz Henrique da Silva; ; Balaban, Rosângela de Carvalho;A biomassa lignocelulósica é composta de celulose, hemicelulose e lignina fortemente ligadas entre si, e se destaca como uma matéria-prima altamente disponível e promissora para processos de conversão. A celulose tem sido amplamente estudada na literatura como fonte renovável para a produção de plataformas químicas, moléculas de suma importância para a indústria de biorrefinaria, capazes de serem convertidas nos mais diversos compostos químicos usados na sociedade atual. Entretanto, a separação eficiente da celulose ainda é desafiadora, devido a natureza recalcitrante da biomassa. Assim, este trabalho visa avaliar a eficiência do pré-tratamento combinado ácido/peróxido-alcalino (APA), da cavitação ultrassom (US) e da associação destes dois métodos (USA + PA) em diferentes condições, quanto ao aumento da acessibilidade da lignocelulose de biomassas residuais comuns do Nordeste brasileiro: bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), sabugo de milho (Zea mays) e pseudocaule de palma forrageira gigante (Opuntia ficus-indica L. Mill.), bem como na mudança de cristalinidade das celuloses isoladas. Para isso, os resultados da deconvolução dos picos presentes nos difratogramas de raios X (DRX) foram comparados às bandas de absorção geradas pela análise de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) das amostras para avaliar a efetividade do tratamento APA em condições já encontradas na literatura e em uma nova metodologia com etapa ácida assistida por ultrassom. A cavitação possibilitou a produção de uma biomassa mais acessível em condições mais brandas de tratamento ácido (30 min, 90 °C) para a remoção da hemicelulose e com menor tempo (60 min) da etapa de deslignificação (peróxido-alcalino) para as amostras de bagaço de cana e pseudocaule de palma. As microscopias eletrônicas de varredura (MEV) comprovaram a modificação da morfologia das biomassas após os prétratamentos através da formação de fissuras, poros e de uma parede celular estratificada, reduzindo sua recalcitrância e permitindo o isolamento de celuloses de baixa cristalinidade após o branqueamento. A metodologia de deconvolução foi também aplicada às curvas termogravimétricas derivadas (DTG), permitindo a separação dos eventos de perda mássica, sobrepostos, e a determinação do conteúdo mássico das frações lignocelulósicas a partir da área das curvas associadas a cada evento, com precisão e exatidão comparáveis ao método padrão de caracterização para estas biomassas.Dissertação Materiais zeolíticos de estrutura MWW: síntese e caracterização(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-11-30) Costa, Izabel Cristina Medeiros; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; ; http://lattes.cnpq.br/0306720711496626; Morgado Júnior, Edisson; ; http://lattes.cnpq.br/5377053368826137; Braga, Tiago Pinheiro; ; http://lattes.cnpq.br/9170391410490804; Caldeira, Vinícius Patrício da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/8674282771546269Neste trabalho foi realizado um estudo dos parâmetros de síntese da zeólita MCM-22 (estrutura MWW) com o intuito de otimizar a obtenção deste material e aumentar sua acessibilidade, tanto pelo aumento de superfície externa, quanto pela geração de mesoporos. Foram realizadas sínteses de relação Si/Al= 15 e Si/Al=50 sob condições estáticas em diferentes temperaturas e com indução por sementes, as quais resultaram em MCM-22 pura e cristalina de relação Si/Al= 15 em 3 dias e Si/Al=50 em 11 dias. A redução do teor de hexametileneimina (HMI) foi estudada na síntese em agitação. As condições de redução foram de 30 % de HMI na síntese padrão de 7 dias e em síntese empregando sementes com tempos de 1, 2, 3 e 4 dias. Redução de 45 % de HMI com adição de água-mãe e tempos de 2, 4, 5 e 7 dias. Quanto ao aumento de acessibilidade na MCM-22, buscou-se aumentar a velocidade de cristalização e redução do tempo, com o objetivo de se obter cristais de menor tamanho. Alguns agentes foram empregados para acelerar a obtenção da MCM-22, foram estes as sementes, água-mãe, incremento de temperatura e dissolução da sílica. Com relação ainda ao aumento de acessibilidade na MCM-22, foram estudados tratamentos ácidos para retirada de alumínio e geração de mesoporos e a silanização de proto-unidades zeolíticas, que atua também na formação de mesoporos e na diminuição dos cristais. O tratamento com ácido oxálico de concentração 0,5 mol/ L resultou na formação de mesoporos de 3 nm e a síntese empregando a silanização de proto-unidades zeolíticas de pré-cristalização de três dias resultou na redução de 70 % no tamanho dos cristais e em poros mais abertos, com alguns destes com diâmetros na faixa de mesoporos (2,6 nm).