Gilberto Garcia Cortez.

A fim de estudar a eficiência do sistema catalítico V-Sr suportados em óxidos de nióbio-alumínio (Nb-Al), este projeto tem como objetivos principais:
- Preparação dos suportes de alumina de transição através dos precursores de boemita e gibsita;
- Preparação dos catalisadores V?Sr suportado em óxidos Nb-Al;
- Caracterizar os catalisadores através de técnicas de volumetria de nitrogênio, redução a temperatura programada (RTP), difratometria de raios X (DRX) e análise termogravimétrica (TG);
- Avaliar as propriedades ácidas e/ou básicas dos catalisadores, utilizando-se a reação de decomposição do isopropanol;
- Avaliar a influência dos catalisadores na reação de desidrogenação oxidativa do propano para a produção de propeno;
- Avaliar a influência da variação das razões molares dos gases reagentes na atividade catalítica dos catalisadores V-NbAl modificado com estrôncio na reação de desidrogenação oxidativa do propano.

O propeno é importante para a indústria petroquímica, pois a partir dele diversos produtos manufaturados são produzidos. A desidrogenação oxidativa (ODH) do propano é uma alternativa para a produção do propeno, principalmente por requisitar um baixo consumo de energia, assim se diferenciando de todos os outros métodos de obtenção do propeno utilizados atualmente. Os catalisadores heterogêneos, especialmente os de vanádio e molibdênio, possuem ampla influência sobre esta reação, já que estes podem alterar a seletividade e a atividade da ODH do propano. Além da natureza do catalisador a presença de centros ácidos e básicos na superfície do catalisador interferem na reação da ODH do propano, já que em meio básico ocorre uma maior dessorção de olefinas, portanto maior seletividade ao propeno. Os metais alcalinos terrosos, como o estrôncio, possuem consideráveis propriedades básicas e por isso podem otimizar a reação de ODH do propano. O estudo tem como objetivo avaliar o sistema V-Mo-Sr suportado sobre uma alumina de transição e estudar as propriedades catalíticas na reação de decomposição do isopropanol para a produção de propeno através da caracterização do catalisador. Os métodos de caracterização a serem utilizados neste estudo serão a análise de área superficial específica e volume de poros, difratometria de raios X (XRD), redução à temperatura programada (TPR), análise termogravimétrica (TGA) e reação de decomposição do isopropanol para avaliar as propriedades ácidas e/ou básicas dos catalisadores.

Os catalisadores à base de vanádio têm recebido muita atenção nos últimos anos devida a sua elevada atividade e seletividade em reações de grande importância industrial, tais como a transformação de hidrocarbonetos em produtos químicos de comprovada aplicação industrial. Embora o comportamento catalítico destes catalisadores seja bem conhecido pelos pesquisadores, muito se tem discutido sobre a natureza de seus sítios ativos, sua interação com o suporte e com as espécies químicas a serem catalisadas. Diversos estudos físico-químicos têm sido realizados para a caracterização do sistema VOx-suportado sobre óxidos mistos com o objetivo de esclarecer estas questões e ao mesmo tempo direcionar as pesquisas que levem à maximização de suas propriedades catalíticas. Em vista disso, será utilizado em nosso trabalho a reação de decomposição do isopropanol para a investigação de caráter ácido e básico de sistema VOx/Mn-Co-Al. Neste contexto, o principal objetivo deste estudo será avaliar a influência da presença do vanádio sobre um óxido misto Mn-Co-Al precursor da hidrotalcita preparado com diferentes concentrações de manganês, cobalto e alumínio. Os catalisadores serão caracterizados por diferentes técnicas, tais como área superficial, redução à temperatura programada, análise termogravimétrica e difratometria de raios X. A atividade catalítica e as propriedades ácidas e/ou básicas dos catalisadores serão avaliadas através da reação de decomposição do isopropanol.

A demanda de olefinas ou produtos derivados das olefinas vem crescendo consideravelmente dentro da indústria química moderna. Numerosos processos petroquímicos implicam na oxidação parcial de hidrocarbonetos mediante o oxigênio de um óxido metálico. Dentro desses processos, a desidrogenação oxidativa (Oxidative Dehydrogenation - ODH) de alcanos leves é uma reação altamente atrativa para a obtenção de olefinas leves, além de ser uma alternativa interessante nas clássicas reações de desidrogenação.
 O projeto ora proposto apresenta interesse estratégico para o país no desenvolvimento de novos catalisadores a serem utilizados em processos petroquímicos para a produção de olefinas leves. Dentro deste contexto, este projeto tem como objetivos principais:
 ? Preparar aluminas de transição com diferentes fases cristalinas para serem utilizados como suportes de catalisadores;
 ?Preparar catalisadores de vanádio suportado sobre óxidos de alumínio modificados com metais alcalinos;
 ? Caracterizar os catalisadores através das técnicas de volumetria de nitrogênio, difratometria de raios X e redução à temperatura programada;
 ? Analisar o efeito promotor da adição dos metais alcalinos Na e K nos catalisadores à base de óxido de vanádio suportados em óxidos de alumínio;
 ? Estudar as propriedades ácidas e/ou básicas superficiais dos diferentes suportes, catalisadores VOx/M-Al2O3 não dopados e dopados com metais alcalinos, utilizando-se a reação modelo de decomposição do isopropanol;
 ? Avaliar a atividade dos catalisadores na reação de desidrogenação oxidativa do propano para produção de propeno;
 ? Avaliar a influência da variação das razões molares dos gases reagentes na atividade catalítica dos catalisadores VOx/Al2O5 dopados com metais alcalinos na reação de desidrogenação oxidativa do propano.

A catálise química tem importância vital para a economia mundial, pode ser considerada o coração da química industrial, promovendo reações químicas para transformar matérias primas baratas em produtos com alto valor agregado. Os processos propostos de reforma CLR (do inglês ?Chemical-Looping Reforming?) e combustão CLC (do inglês ?Chemical-looping Combustion?), visam à oxidação do metano através da ação de um transportador de oxigênio funcionam com o mesmo princípio básico, compostos por dois reatores de leito fluidizado independentes, porém interconectados; o reator de combustível e o reator de ar. Os catalisadores, aqui chamados de transportadores de oxigênio, são os protagonistas dos processos. Óxidos metálicos, suportados e mássicos, são responsáveis por transferir oxigênio do ar para o combustível. Um fluxo de transportadores circula continuamente entre os dois reatores, sofrendo ciclos consecutivos de redução e oxidação. O presente projeto se mostra de interesse estratégico para o país, que avança em pesquisas relacionadas à produção de hidrogênio e mitigação do efeito estufa. Atualmente os processos de CLR e CLC operam apenas em plantas pilotos; porém quando se tornarem realidade, isto é, quando forem aplicados à escala industrial, poderão produzir gás de síntese, hidrogênio e calor com alta eficiência e baixo impacto ambiental.
O presente trabalho tem com objetivo, avaliar a influência dos parâmetros reacionais e composição dos transportadores de oxigênio, baseados em óxidos de níquel e nióbio suportados em alumina, sobre a conversão do metano e seletividade para reforma ou combustão, simulando-se um processo com recirculação química. Dentro deste contesto, o presente trabalho será desenvolvido de acordo com as seguintes etapas:
?	Obtenção de catalisadores, aqui chamados transportadores de oxigênio, com diferentes teores de óxidos metálicos (2, 4 e 8%) suportados em alumina. Os óxidos metálicos utilizados serão: óxido de nióbio (Nb2O5/x-Al2O3) e óxido de n

A demanda de olefinas, ou produtos derivados das olefinas vêm crescendo consideravelmente dentro da indústria química moderna. Numerosos processos petroquímicos implicam na oxidação parcial de hidrocarbonetos mediante o oxigênio de um óxido metálico. Dentre eles, a desidrogenação oxidativa (DHO) de alcanos leves é uma reação altamente atrativa para a obtenção de olefinas. Além disso, a DHO é uma alternativa interessante nas clássicas reações de desidrogenação. 
O projeto proposto apresenta interesse estratégico para o país no desenvolvimento de novos catalisadores a serem utilizados em processos petroquímicos para a produção de olefinas leves. Os objetivos principais desse projeto, no contexto apresentado, são:
?	Preparar diferentes óxidos de nióbio-alumínio para serem utilizados como suportes de catalisadores; 
?	Preparar diferentes catalisadores à base de óxido de vanádio suportado sobre óxidos de nióbio-alumínio; 
?	Analisar o efeito promotor da adição de metais alcalinos (Na e K) nos catalisadores à base de óxido de vanádio suportado sobre óxidos de nióbio-alumínio;
?	Estudar as propriedades ácidas e/ou básicas superficiais e atividade catalítica dos diferentes suportes e catalisadores VOx/Nb2O5-Al2O3, sob o efeito promotor de metais alcalinos, utilizando-se a reação modelo de decomposição do isopropanol e reação de desidrogenação oxidativa do propano, respectivamente;
?	Caracterizar os catalisadores através das técnicas de volumetria de nitrogênio, difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia na região do infravermelho, espectroscopia Raman e redução a temperatura programada;
?	Alcançar um entendimento molecular da relação estrutura-atividade/seletividade dos catalisadores VOx/Nb2O5-Al2O3, sob efeito promotor de metais alcalinos, para o desenvolvimento industrial de um catalisador seletivo na reação de desidrogenação oxidativa (DHO) de alcanos leves.

Óxidos metálicos do Grupo V suportados têm uma grande variedade de aplicações catalíticas, e tem sido extensivamente investigado nos últimos anos. Catalisadores à base de óxido de vanádio suportado possuem excelentes propriedades redox e são principalmente empregados como catalisadores de oxidação seletiva. Óxido de tântalo mássico é um sólido ácido com propriedades catalíticas e diversas aplicações de catalisadores à base de óxido de tântalo suportados tem sido reportados em trabalhos recentes de investigação, porém não há resultados interessantes sobre esses materiais onde possam atuar como um suporte para óxidos metálicos superficiais que apresentam propriedades catalíticas. O presente trabalho tem como objetivo principal preparar um catalisador seletivo para produção de olefinas lineares a partir da desidrogenação oxidativa do parafinas lineares. Neste contexto, se pretende preparar uma série de catalisadores à base de vanádio suportado sobre alumina-tântalo e caracterizá-los a partir das técnicas de espectrometría de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado, volumetria de nitrogênio, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com piridina dessorvida, espectroscopia Raman, difratometria de raios X, redução a temperatura programada e microscopia eletrônica de varredura. As propriedades ácidas e/ou básicas dos catalisadores serão avaliadas através da reação de decomposição do isopropanol. Os catalisadores serão avaliados na reação de desidrogenação oxidativa do propano.

Os catalisadores à base de vanádio têm recebido muita atenção nos últimos anos devida a sua elevada atividade e seletividade em reações de grande importância industrial, tais como a transformação de hidrocarbonetos em produtos químicos de comprovada aplicação industrial. Embora o comportamento catalítico destes catalisadores seja bem conhecido pelos pesquisadores, muito se tem discutido sobre a natureza de seus sítios ativos, sua interação com o suporte e com as espécies químicas a serem catalisadas. Diversos estudos físico-químicos têm sido realizados para a caracterização do sistema VOx-suportado com o objetivo de esclarecer estas questões e ao mesmo tempo direcionar as pesquisas que levem à maximização de suas propriedades catalíticas. Neste contexto, o principal objetivo deste estudo será avaliar a influência da presença do vanádio e do molibdênio adicionados juntos (coimpregnação) sobre um óxido misto precursor da hidrotalcita preparado com diferentes concentrações de magnésio e alumínio. Os catalisadores serão caracterizados pelas técnicas de espectrometria absorção atômica, área específica (método BET), redução à temperatura programada (RTP) e difratometria de raios-X (DRX) e avaliados pela reação de decomposição do isopropanol para investigar o caráter ácido e básico do sistema VOx/MoO3/MgyAlOx.

Boehmita, ou óxido-hidróxido de alumínio (AlOOH), é um dos mais importantes precursores de suportes de catalisadores industriais: g-alumina. O uso da g-alumina como suporte de catalisadores têm sido extensivamente investigados em diversos processos industriais, principalmente aqueles petroquímicos tais como, isomerização, hidrogenação, desidrogenação e reforma. Por esta razão, as propriedades superficiais da g-alumina têm sido objeto de muita investigação há vários anos. Em particular, as propriedades ácidas da alumina vêm sendo amplamente estudadas por diferentes técnicas de caracterização. Os catalisadores à base de vanádio têm recebido muita atenção nos últimos anos devida a sua elevada atividade e seletividade em reações de grande importância industrial, tais como a transformação de hidrocarbonetos em produtos químicos de comprovada aplicação industrial. Embora o comportamento catalítico destes catalisadores seja bem conhecido pelos pesquisadores, muito se tem discutido sobre a natureza de seus sítios ativos, sua interação com o suporte e com as espécies químicas a serem catalisadas. Diversos estudos físico-químicos têm sido realizados para a caracterização do sistema VOx-suportado com o objetivo de esclarecer estas questões e ao mesmo tempo direcionar as pesquisas que levem à maximização de suas propriedades catalíticas. Neste contexto, o principal objetivo deste estudo será avaliar a influência da presença do vanádio e de metais alcalinos (Li, Na e K) adicionados por etapas sucessivas sobre uma alumina ativa preparada pelo método de precipitação. Os catalisadores serão caracterizados pelas técnicas de espectrometria absorção atômica, área específica (método BET), redução à temperatura programada (RTP) e difratometria de raios-X (DRX) e avaliados pela reação de decomposição do isopropanol para investigar o caráter ácido e básico do sistema V-M-Al2O3 (M = Li, Na ou K).

O uso do óxido de nióbio como promotor em catalisadores e como suporte tem sido investigado em numerosas aplicações catalíticas, tais como, na oxidação seletiva, conversão de hidrocarbonetos, polimerização, eliminação de poluentes (NOx), desidrogenação, etc. Dentre estas aplicações, a oxidação catalítica é, provavelmente, o processo industrial em que o óxido de nióbio pode atuar como catalisador ou como promotor catalítico. Sabe-se que a adição de nióbio em g-Al2O3 melhora a acidez, a seletividade e a estabilidade térmica e, conseqüentemente, a atividade catalítica desses materiais. A atividade catalítica dos sistemas contendo nióbia suportada é decorrente das diferentes espécies redox do óxido de nióbio presentes na superfície do sólido. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência do teor de nióbio nas propriedades de extrudados de Nb2O5/Al2O3 e a adição de vanádio sobre o sistema Nb2O5/Al2O3. A fim de alcançar o objetivo deste trabalho, as seguintes técnicas deverão ser utilizadas: volumetria de N2 (método BET), redução a temperatura programada e difratometria de raios-X (DRX). As propriedades ácidas dos suportes e catalisadores serão avaliados através da reação de decomposição do isopropanol.

O Brasil, pela sua grandiosa extensão territorial e pelas vantajosas condições de clima e solo, é o país que se oferece, como poucos no mundo, para a exploração da biomassa com fins alimentícios, químicos e energéticos. No caso do biodiesel, têm-se oleaginosas que são matérias-primas de superior qualidade para a obtenção do produto, a exemplo da mamona, dendê, soja, babaçu, girassol, entre outras espécies da flora nacional. Assim, o uso de biocombustíveis no país, com ênfase no biodiesel, além de constituir uma importante opção para a diminuição da dependência dos derivados de petróleo com ganhos ambientais, representa um novo mercado para diversas culturas oleaginosas. O biodiesel certamente será um importante produto para exportação, além de seu consumo interno. Neste contexto, o projeto ora proposto tem como objetivo avaliar o potencial catalítico do óxido de nióbio dopado por metais alcalinos (Li, Na ou K) aplicados na reação de transesterificação etílica do óleo de soja visando à produção de ésteres etílicos (biodiesel). Para isso, os materiais serão caracterizados através das técnicas de difratometria de raios X, volumetria de nitrogênio, redução a temperatura programada, dessorção a temperatura programada de amônia e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier. A taxa de conversão do biodiesel será medida através da técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton (RMN 1H).

Catalisadores de óxidos mistos de MgyAOx catalisam uma grande variedade de reações, tais como, condensação de aldol de aldeídos e cetonas, de alquilações, de isomerização de alquenos, de alcoxilação de álcoois e de oxidação de mercaptan. Óxido de vanádio suportado sobre óxidos mistos MgyAlOx vem sendo industrialmente utilizado em reações de desidrogenação oxidativa de parafinas de alcanos leves. Neste sistema, o desempenho catalítico é determinado principalmente pela composição química através da relação entre Mg/V que proporciona a formação de diferentes fases cristalinas, tais como, ortovanadato de magnésio (Mg3V2O8), pirovanadato de magnésio (Mg2V2O7) e metavanadato de magnésio (MgV2O6) e também por espécies tetraédricas isoladas (V5+) sobre a superfície de MgO. No presente trabalho se pretende preparar catalisadores de óxido de vanádio suportado sobre óxidos mistos MgyAlOx utilizando-se precursores óxidos com estruturas tipo hidrotalcita obtidos a partir do método de coprecipitação contínua. As propriedades ácidas ou básicas da superfície dos catalisadores foram investigadas através de uma reação sonda de decomposição de isopropanol. Para caracterizar os precursores óxidos e catalisadores foram utilizados as técnicas de espectrometria de absorção atômica com atomizador de chama, difração de raios-X (DRX) e área superficial específica e volume de poros por adsorção física de nitrogênio e volume de poros por intrusão de mercúrio.

A influência da adição de um aditivo básico (potássio) na estrutura e nas propriedades dos catalisadores de óxido de vanádio suportados foi estudado por medidas de área superficial específica (BET), distribuição de volumes de poros por nitrogênio e por porosimetria de mercúrio, redução a temperatura programada (TPR), difração de raios-X (XDR), análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura, análise química e também por uma reação de decomposição de 2-propanol; uma molécula sonda para avaliar as propriedades ácidas e básicas dos catalisadores. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento catalítico dos catalisadores preparados por diferentes técnicas, relacionando a atividade e seletividade dos catalisadores na reação de decomposição de 2-propanol com as propriedades estruturais das espécies superficiais ativas. Para isso, foi realizado um estudo da estrutura e da atividade das séries de catalisadores em sistemas ternários (aditivo + óxido de vanádio + suporte). Os suportes utilizados foram uma gama-alumina e uma qui-alumina sintetizadas em laboratório. Com este estudo comparativo foi possível avaliar o efeito do potássio na estrutura do óxido de vanádio na reação de decomposição de 2-propanol com o objetivo de alcançar um maior entendimento molecular da relação estrutura/seletividade dos catalisadores que são utilizados industrialmente em reações de desidrogenação oxidativa de alcanos leves à olefinas.

El objetivo principal de la investigación científica fue llegar a una mayor comprensión del comportamiento catalítico de los catalizadores preparados por diferentes técnicas, relacionando la actividad y selectividad de los catalizadores en la deshidrogenación oxidativa de propano con las propiedades estructurales de las especies superficiales activas.
Para ello se ha determinado la estructura y la actividad de las series de catalizadores en sistemas ternarios (aditivos + óxido-redox + soporte). Los soportes utilizados fueron: Al2O3 y MgO. Con este estudio comparativo se pretende:
Evaluar el efecto del potasio (K) en la estructura de los óxidos soportados (V y Mg) y sobre cada soporte en la reacción de deshidrogenación oxidativa de propano y también en la quimisorción de metanol;
Comprender las diferencias existentes en actividad y selectividad debido a los aditivos y óxido-redox sobre cada soporte;
Identificar la naturaleza y la función de los centros activos a través de diferentes técnicas de caracterización, y así;
Alcanzar un entendimiento molecular de la relación estructura-actividad /selectividad de los catalizadores.

Projeto financiado pela FAPESP para complementação e adequação da infra-estrutura do Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia Química de Lorena - FAENQUIL.

Projeto financiado pela FAPESP para complementação e ampliação da infra-estrutura de rede Lan do Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia Química de Lorena - FAENQUIL

Os óxidos mistos do tipo MO(1-X)Al2O3(SO4)X, onde M = Zn, Ni, Mg e Ca, são catalisadores bifuncionais, com atividade desidratante e desidrogenante, os quais promovem a formação de butadieno a partir do etanol. O objetivo deste projeto foi a obtenção de precursores de óxidos mistos com estrutura tipo hidrotalcita bem cristalina contendo ânions sulfato intercalados entre as camadas da fase tipo brucita e estudar a influência da composição da matriz óxida nas propriedades catalíticas para transformação do etanol em butadieno. Por outro lado, este projeto teve como objetivo o desenvolvimento e a consolidação do domínio da catálise heterogênea nesta Instituição através não apenas da formação de recursos humanos, mas também através da aquisição e montagem de sistemas analíticos e reacionais, indispensáveis para satisfazer uma carência regional nesta área. Neste projeto foram estudadas a obtenção de precursores de óxidos mistos por coprecipitação contínua a partir de solução aquosa de nitratos ou sulfatos dos íons metálicos com uma solução aquosa de NaOH, K2CO3 ou KHCO3, como agente coprecipitante. Dentre os métodos de coprecipitação e condições usadas, será possível a obtenção de precursores com estrutura uniforme do tipo hidrotalcita M62+Al23+(OH)16CO3.4H2O, através do método de coprecipitação contínua. A inclusão do ânion sulfato nos precursores com estrutura tipo hidrotalcita será possível através de troca iônica com uma solução de sulfato de amônio em precursores obtidos com sais de nitrato dos metais e também através da coprecipitação dos sais de sulfato dos metais seguido de um tratamento de envelhecimento sob condições controladas de temperatura e pH. O teor do ânion sulfato impregnado na estrutura tipo hidrotalcita é dependente da concentração da solução de sulfato de amônio, quando o precursor é obtido a partir de troca iônica.