CONVERSÃO DE CO2 A CARBONATOS ORGÂNICOS CATALISADA POR ZEÓLITAS IMPREGNADAS COM HALETOS METÁLICOS

Lucas Moreira Grisolia; Leonardo Peçanha Ozorio

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Trabalho

Título do Trabalho

CONVERSÃO DE CO2 A CARBONATOS ORGÂNICOS CATALISADA POR ZEÓLITAS IMPREGNADAS COM HALETOS METÁLICOS

Autores

Lucas Moreira Grisolia
Leonardo Peçanha Ozorio

Modalidade

Resumo apresentação oral padrão

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Química

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/314172-conversao-de-co2-a-carbonatos-organicos-catalisada-por-zeolitas-impregnadas-com-haletos-metalicos

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

CO2, carbonatos orgânicos, zeólitas, epóxidos

Resumo

O aumento da concentração de CO2 na atmosfera ao longo do tempo agrava cada vez mais o efeito estufa, causando mudanças climáticas críticas à vida no planeta. Dentre as diversas estratégias para resolver este problema, está a captura, utilização e armazenamento do carbono, na qual consiste na captura de CO2 de fontes fixas seguida da distribuição desse material para diferentes utilizações intermediárias e/ou opções de armazenamento final (TAPIA et al., 2018). Carbonatos orgânicos cíclicos são potenciais produtos a serem gerados a partir da reação de cicloadição de CO2 a epóxidos. Este trabalho propõe a utilização de zeólitas impregnadas com haletos metálicos como catalisadores para esta reação. Tal projeto tem base nas últimas pesquisas realizadas em catálise heterogênea para a síntese destes compostos (MARCINIAK et al., 2020). O haleto metálico funciona como nucleófilo para a abertura do anel do epóxido. Já o cátion metálico da estrutura zeolítica atua como ácido de Lewis, aumentando a reatividade do anel do epóxido. As zeólitas apresentam alta área superficial, grande capacidade de adsorção e alta estabilidade térmica (GRECCO et al., 2013). Com base nisso, este trabalho tem por objetivo sintetizar carbonatos orgânicos a partir de CO2 e epóxidos utilizando zeólita Y (Código de tipo estrutural: FAU) e zeólita Beta (Código de tipo estrutural: BEA) impregnadas com haletos metálicos. Os catalisadores foram preparados por impregnação úmida, utilizando uma série de sais de haletos metálicos em variadas concentrações. Os catalisadores preparados foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e fississorção de N2. A partir das análises por DRX, verificou-se que não houve modificação na estrutura dos catalisadores impregnados comparados a zeólita precursora. Os catalisadores apresentaram estabilidade térmica satisfatória, indicando apenas duas faixas de perda de massa relativas à água e perdas de massa em temperaturas mais elevadas, possivelmente relacionadas a perda dos sais impregnados. Como a reação é realizada a 100ºC, essa perda de massa acima de 600ºC não é um problema. Na análise de área superficial, houve uma redução de área nos catalisadores impregnados, o que é plausível considerando que houve impregnação na superfície da zeólita. Os testes catalíticos foram conduzidos em reator Parr de 100 mL, utilizando 5mL de óxido de estireno, 0,5 gramas de catalisador (pré-tratado a 200ºC por 4 horas), 100ºC, 50 bar de CO2 e 12 horas de reação. As reações apresentaram conversões na faixa de 31 – 97% e seletividade a carbonato de estireno na faixa de 30 – 99%. Os resultados apresentados são preliminares e, no entanto, já podem ser considerados promissores, levando em conta a significativa atividade catalítica dos catalisadores já avaliados. Posteriormente, novos testes catalíticos e testes de reúso serão executados para estudar melhor o comportamento desses catalisadores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GRECCO, S. T. F.; RANGEL, M. C.; URQUIETA-GONZÁLEZ, E. A. Zeólitas hierarquicamente estruturadas, Quim. Nova, v. 36, n.1, p. 131-142, 2013. MARCINIAK, A. A., LAMB, K. J., OZORIO, L. P., MOTA, C. J. A., & NORTH, M. Heterogeneous catalysts for cyclic carbonate synthesis from carbon dioxide and epoxides. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, v. 26, p. 100365, 2020. TAPIA, J. F. D., LEE, J. Y., OOI, R. E. H., FOO, D. C. Y., & TAN, R. R. A review of optimization and decision-making models for the planning of CO2 capture, utilization and storage (CCUS) systems. Sustainable Production and Consumption, v. 13, p. 1–15, 2018.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

GRISOLIA, Lucas Moreira; OZORIO, Leonardo Peçanha. CONVERSÃO DE CO2 A CARBONATOS ORGÂNICOS CATALISADA POR ZEÓLITAS IMPREGNADAS COM HALETOS METÁLICOS.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/314172-CONVERSAO-DE-CO2-A-CARBONATOS-ORGANICOS-CATALISADA-POR-ZEOLITAS-IMPREGNADAS-COM-HALETOS-METALICOS. Acesso em: 06/06/2025