Application of metal oxides as heterogeneous catalysts in theisomerization of glucose in aqueous media/ Aplicação de óxidos de metais como catalisadores heterogêneos na isomerização da glicose em meio aquoso
Diversitas Journal
Application of metal oxides as heterogeneous catalysts in theisomerization of glucose in aqueous media/ Aplicação de óxidos de metais como catalisadores heterogêneos na isomerização da glicose em meio aquoso
Autor Correspondente: E. P. S. da Silva | [email protected]
Palavras-chave: Biomass, Catalysis, Monosaccharides.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
Atualmente, o uso de fontesrenováveis e sustentáveis para produzir energia e produtos químicos associados ao desenvolvimento de catalisadores heterogêneos é uma estratégia promissora, pois esses possuem a vantagem de serem recuperados e reutilizados, diminuindo custos e contaminações no produto. Nesse sentido, açúcares derivados de biomassa, como glicose e frutose, podem ser empregados como blocos de construção para fabricação de insumosquímicos, que podem complementar ou substituir alguns derivados petroquímicos e que apresentam grande potencial industrial e alto valor agregado. Dessa forma, a isomerização da glicose à frutose em meio aquoso foi estudada utilizando óxidos de metais SnO2, MoO3e SnO2/MoO3comparativamente à reação sem catalisador. Foram avaliadas as atividades catalíticas em termos de conversão e rendimento à frutose nas temperaturas de 50 e 70º C com tempos de reação de 0,25 a 6 h. Os catalisadores foram caracterizados utilizando técnicas como espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG/DTA) e difração de raio-X (DRX). Os resultados demonstram que o fator principal que influência a conversão da glicose são os sítios ácidos presentes nos sistemas catalíticos. Com esse estudo pode-se constatar que o óxido de molibdênio e o óxido misto conduziram a altas conversões, porém o óxido de molibdênio apresentou melhores resultados em termos de rendimento à frutose. Além disso, foram identificados e quantificados outros produtos minoritários como gliceraldeído e piruvaldeído.
Resumo Inglês:
Currently, the use of renewable and sustainablesources to produce energy and chemicalsassociatedwiththedevelopment of heterogeneous catalystsis a promisingstrategy, as theyhavetheadvantage of beingrecovered and reused, reducingcosts and contamination. In thissense, biomassderivedsugars, suchas glucose and fructose, canbeused as buildingblocks to producechemical inputs, whichcancomplementorreplace some petrochemicalderivatives and presentgreat industrial potential and high addedvalue. Thus, theisomerization of glucose to fructose in aqueousmediumwasstudiedusing metal oxides SnO2, MoO3and SnO2/MoO3compared to thereactionwithoutcatalyst. The catalyticactivitieswereevaluated in terms of conversion and yield to fructoseattemperatures of 50 and 70ºC withreaction times of 0,25 to 6h.The catalystswerecharacterizedusingtechniquessuch as infraredabsorptionspectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTA) and X-ray diffraction (XRD). The resultsdemonstratethatthemainfactorthatinfluencesthe glucose conversion are theacidic sites present in thecatalytic systems. Withthisstudy it canbeseenthatmolybdenumoxide and mixed oxide led to high conversions, howevermolybdenum oxide showedbetterresults in terms of fructose yield. In addition, otherminorityproductssuch as glyceraldehyde and pyruvaldehydehavebeenidentified and quantified.