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Novos catalisadores heterogéneos para reações orgânicas industriais sustentáveis

dc.contributor.advisorNunes, Angela Maria Pereira Martins
dc.contributor.advisorMartins, Luísa Margarida Dias Ribeiro de Sousa
dc.contributor.authorVan-Dúnem, Vanmira Giseny de Gonga
dc.date.accessioned2017-05-05T10:20:07Z
dc.date.available2017-05-05T10:20:07Z
dc.date.issued2016-11-25
dc.descriptionTrabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológicapt_PT
dc.description.abstractO presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais, baseados num complexo C-escorpionato de ferro(II) suportado em zeólitos hierárquicos, para serem usados como catalisadores heterogéneos na reação de oxidação do ciclo-hexano. O zeólito utilizado neste trabalho foi a Faujasite (Y), com uma razão Si/Al de 2,6. De modo a se introduzir mesoporosidade, utilizou-se o método de rearranjo de cristais com templates de surfactantes em meio alcalino. A preparação dos materiais hierárquicos(mesoporos + microporos) consistiu na lavagem do zeólito com ácido cítrico, seguido de um tratamento com surfactante (CTAB- brometo de hexadecil trimetil amónio)juntamente com uma das três bases usadas, nomeadamente o NaOH, TPAOH ou NH4OH sob pressão auto gerada em autoclaves. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de transmissão (TEM), varrimento (SEM) e por adsorção de azoto a -196 ºC. A síntese do complexo diclorohidrotris(pirazolilo)metanoferro(II) [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] começou com a preparação do composto hidrotris(pirazolilo)metano HC(pz)3. Em seguida procedeu-se à preparação do complexo C-escorpionato de ferro(II) sob atmosfera inerte (N2). De modo a produzir os catalisadores, procedeu-se a imobilização do complexo [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] no zeólito de partida e nas amostras hierárquicas através de dois métodos: imobilização por impregnação e com excesso de solução. O melhor método foi o primeiro, passando este a ser o principal neste trabalho. Posteriormente investigou-se a atividade catalítica dos materiais preparados para a reação de oxidação do ciclo-hexano. Verificou-se que os catalisadores Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH e Fe_P@Y_NaOH#1 são os mais estáveis, no entanto não permitem obter rendimentos superiores a 30%. O catalisador Fe_P@Y_NaOH*10 permitiu obter omelhor rendimento (34%), no entanto não é muito estável.pt_PT
dc.description.abstractAbstract: This work aimed at the development of new materials based on a C-scorpionate iron(II) complex supported on zeolites, to be used as heterogeneous catalysts in the oxidation reaction of cyclohexane. The zeolite used in the present work was a faujasite (Y), with a Si / Al ratio of 2.6. In order to introduce mesoporosity, the crystal surfactant-templated crystal rearrangementwas used in alkaline medium. The preparation of hierarchical materials (mesoporous+microporous) consisted in washing the zeolite with citric acid, then treatment with a surfactant (CTAB- hexadecyl trimethyl ammonium bromide) together with one base e.g. NaOH, TPAOH or NH4OH under auto generated pressure in autoclaves. The materials were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption at -196 °C. The synthesis of hydrotris(1-pyrazolyl)methaneiron(II) dichloride [FeCl2{κ3-HC(pz)3}]began with the preparation of hydrotris(1-pyrazolyl)methane, HC(pz)3. The preparation of the C-scorpionate iron(II) complex was performed in an inert atmosphere (N2). In order to produce the catalysts, we proceeded to the immobilization of the[FeCl2{κ3-HC(pz)3}] complex on the prepared hierarchical zeolites using two methods: the incipient wetness impregnation and the wet impregnation. The best method was the first, becoming the main used in this work. Subsequently, the catalytic activity behavior of the prepared materials for the oxidation reaction of cyclohexane was investigated. It was found that the catalysts Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH and Fe_P@Y_NaOH#1 were the most stable, yet did not achieve yields higher than 30%. The catalyst Fe_P@Y_NaOH*10 allowed toobtain a better yield (34%), however, it was not very stable.en
dc.description.versionN/Apt_PT
dc.identifier.citationVAN-DÚNEM, Vanmira Giseny de Gonga - Novos catalisadores heterogéneos para reações orgânicas industriais sustentáveis. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2016. Dissertação de mestrado.pt_PT
dc.identifier.tid201699966
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.21/6971
dc.language.isoporpt_PT
dc.peerreviewedyespt_PT
dc.publisherInstituto Superior de Engenharia de Lisboapt_PT
dc.subjectZeólitos hierárquicospt_PT
dc.subjectHierarchical zeolitesen
dc.subjectRearranjo de cristal com templates de surfactantespt_PT
dc.subjectSurfactant-templated crystal rearrangementen
dc.subjectComplexo C-escorpionato de ferro(II)pt_PT
dc.subjectC-scorpionate iron(II) complexen
dc.subjectOxidação do ciclo-hexanopt_PT
dc.subjectCyclohexane oxidationen
dc.subjectCatálise heterogéneapt_PT
dc.subjectHeterogeneous catalystsen
dc.subjectFaujasitept_PT
dc.titleNovos catalisadores heterogéneos para reações orgânicas industriais sustentáveispt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT

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