Catálise na Química fina: síntese de Ácido benzóico pela oxidação do Álcool benzílico sobre Nanopartículas de Ouro suportadas em Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4
O emprego nanopartículas de Au suportadas em processos de oxidação de álcoois mostra bons resultados em relação ao desempenho catalítico. Além disso, a aplicação de suportes com basicidade intrínseca mostra-se eficaz para a ocorrência de uma reação com alta seletividade e a utilização de suportes magnéticos possibilita a separação mais prática do catalisador contido no sistema. Dessa forma, é coerente considerar o aprimoramento da performance catalítica através da impregnação de óxidos básicos em suportes magnéticos, considerando especialmente a combinação de propriedades favoráveis à oxidação, como basicidade, área superficial específica e porosidade. Nesse contexto, o presente estudo investigou uma possível rota de obtenção de ácido benzóico através da oxidação de álcool benzílico catalisada por Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4. Para tanto, foram sintetizadas, a partir do método de sol-imobilização com NaBH4, nanopartículas de Au (AuNPs) suportadas em Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4. Para a caracterização dos materiais, foram utilizadas as técnicas: difração de raios X (DRX), adsorção e dessorção de N2, Fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Essas técnicas evidenciaram a presença de SrCO3 e Sr(OH)2, em decorrência do precursor do suporte e da adsorção de umidade do ar e também uma distribuição uniforme desse material sobre a fase magnética. O catalisador final alcançou conversão de 70% com 69% de seletividade par ao ácido benzóico a 100ºC, 4 bar de O2 por 2,5h, com reutilização estável por 6 ciclos. Os resultados demonstraram, portanto, que o material tem grande potencial para a síntese requerida e, em comparação com a literatura, que uma maior pressão pode conferir uma maior seletividade para o ácido benzóico.
Catálise na Química fina: síntese de Ácido benzóico pela oxidação do Álcool benzílico sobre Nanopartículas de Ouro suportadas em Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4
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DOI: 10.22533/at.ed.7082122066
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Palavras-chave: Álcool benzílico, Ácido benzóico, Catálise heterogênea, Nanopartículas, Controle de seletividade.
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Keywords: Benzyl alcohol, Benzoic acid, Heterogeneous catalysis, Nanoparticles, Selectivity control.
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Abstract:
Supported gold nanoparticles (AuNPs) for the oxidation of alcohols have shown high catalytic performance results. Besides, the use of supports with intrinsic basicity is effective for a reaction with high selectivity and the use of magnetic supports allows an efficient separation of the catalyst from the reaction system. Thus, the impregnation of basic oxides on magnetic supports can improve catalytic performance, considering the combination of properties favorable to oxidation, such as basicity, specific surface area, and porosity. In this context, this paper investigated a possible reaction route for the production of benzoic acid by the oxidation of benzyl alcohol catalyzed with AuNPs supported on Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4. Thereby, AuNPs supported on Sr(OH)2-SrCO3@CoFe2O4 were synthesized using the sol-immobilization method using NaBH4 as the reducing agent. For the material characterization, the techniques used were: X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption and desorption, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). These techniques showed SrCO3 and Sr(OH)2 uniformly distributed over the magnetic phase. The presence of strontium carbonate and hydroxide is due to the support precursor and the adsorption of moisture in the air. The catalyst achieved 70% conversion with 69% selectivity for benzoic acid at 100ºC, 4 bar of O2 and 2.5h, allowing the reuse in 6 consecutive cycles. Therefore, results presented that the material has great potential for the required synthesis and that a higher pressure favors a greater selectivity for benzoic acid in comparison with the scientific literature.
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Número de páginas: 17
- Jussara Morais da Silva
- Itaciara Erliny Maria da Silva Melo
- Carla Verônica Rodarte de Moura
- Edmilson Miranda de Moura
- PELRRY DA SILVA COSTA
