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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24426| Título: | Vidro borofosfato como substrato ativo para o crescimento de nanopartículas de óxido de cobre aplicado na hidroxilação do fenol por peróxido de hidrogênio |
| Título(s) alternativo(s): | Borophosphate glasses as an active substrate for the growth of copper oxide nanoparticles applied to the phenol hydroxylation by hydrogen peroxide |
| Autor(es): | Albrecht, Ivan Luis |
| Orientador(es): | Schneider, Ricardo |
| Palavras-chave: | Vidro Cobre Nanotecnologia Catálise Glass Copper Nanotechnology Catalysis |
| Data do documento: | 21-Jun-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | ALBRECHT, Ivan Luis. Vidro borofosfato como substrato ativo para o crescimento de nanopartículas de óxido de cobre aplicado na hidroxilação do fenol por peróxido de hidrogênio. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Processos Químicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2018. |
| Resumo: | Desde muito tempo os vidros já apresentam uma variedade de aplicações, que variam de acordo com seu modo de preparo e com sua composição. Vidros borofosfato dopados permitem, por meio do processo bottom-up, a formação de nanoestruturas auto-suportadas de cobre. Vidros borofosfato foram produzidos pelo método de fusão-resfriamento, com composição NaH2PO4/H3BO3 em razão molar 2, adição de 10 mol% de Al2O3 e dopados com 6 mol% de Cu+. As nanopartículas (NPs) de cobre foram obtidas pelo tratamento do vidro em atmosfera de H2. Em seguida, o tratamento térmico deste material em ar levou a formação de NPs de óxido de cobre. Os vidros borofosfato dopados com 6% de cobre foram caracterizadas por espectroscopia Raman, DRX, composição elementar por ICP-OES e análise térmica diferencial. O vidro borofosfato suportados com as nanopartículas de cobre foram aplicados como catalisadores heterogêneos na hidroxilação de fenol por peróxido de hidrogênio. A partir de parâmetros reacionais como meio reacional, temperatura, tempo de reação, buscou-se avaliar qual a influência destes sobre a conversão do fenol em dihidroxibenzenos. Resultados indicam uma significativa melhora quanto as conversões do fenol obtidos no inicio dos estudo, que passaram de 89,6% para 97,0%. Além destes, foram realizados testes de reaproveitamento do catalisador. Inesperadamente com a reutilização do catalisadores os vidros se mostraram cada vez mais eficientes na hidroxilação do fenol. Os resultados observados quanto a hidroxilação do fenol, quando realizadas em meio aquoso são superiores aos reportados na literatura e indicam os materiais vítreos híbridos nanoestruturados como fortes candidatos para obtenção de catalisadores em escala comercial. |
| Abstract: | Since a long time the glasses have a variety of applications, which vary according to their preparation and composition. Doped borophosphate glasses allow, through the bottom-up process, the formation of self-supported copper nanostructures. Borophosphate glasses were produced by the melt cooling method, with NaH2PO4/H3BO3 composition in molar ratio 2, addition of 10 mol% Al2O3 and doped with 6 mol% Cu+. Nanoparticles (NPs) of copper were obtained by annealing glass under an atmosphere of H2. Then, the heat treatment of this material in air led to the formation of NPs of copper oxide. The borophosphate glasses doped with 6% copper were characterized by Raman spectroscopy, X-Ray Diffraction, elemental composition by ICP-OES and differential thermal analysis. In addition to these tests were performed to reuse the catalyst. The borophosphate glass supported with copper nanoparticles was applied as heterogeneous catalysts for phenol hydroxylation by hydrogen peroxide. From the reaction parameters as reaction medium, temperature and reaction time, it sought to evaluate the influence of these on the conversion of phenol to dihydroxybenzenes. Results indicate a significant improvement in the conversions of phenol obtained at baseline, from 89.6% to 97.0%. Unexpectedly with the reuse of catalysts the glasses have proven more efficient in phenol hydroxylation. The results observed as to hydroxylation of phenol when carried out in aqueous media are higher than those reported in the literature and indicate the nanostructured hybrid vitreous materials as strong candidates to obtain catalysts on a commercial scale. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24426 |
| Aparece nas coleções: | TD - Tecnologia em Processos Químicos |
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