Síntese e caracterização de materiais baseados em heteropoliácido para aplicação em catálise

Abstract

Neste trabalho, estudou-se a síntese e caracterização de materiais à base do heteropoliácido H3PW12O40 (HPW) para aplicações em reações de esterificação. Os catalisadores preparados foram uma resina de troca iônica impregnada com HPW (identificado como R-HPW) e um material derivado da interação de uma solução de contendo um cluster de Zr(IV) e HPW (identificado como ZrPW). A análise elementar deste último apresentou a fórmula [Zr4(OH)8(H2O)16]2,747H2,024(PW12O40)8 e análises por FTIR indicaram que a estrutura primária do HPW (ânion de Keggin) foi mantida após a síntese. A atividade catalítica do ZrPW foi avaliada na reação de esterificação do ácido acético com álcool benzílico, onde foram variados os parâmetros razão molar (ácido:álcool), quantidade de catalisador, temperatura e tempo. As condições ideais foram 20% m/m de catalisador, temperatura de 100°C e excesso de álcool (1:2), resultando numa conversão de 100% após 1 h. As condições de síntese realizadas para o material R-HPW resultaram numa impregnação de 17% (m/m) de HPW. A aplicação do catalisador na reação de esterificação do ácido oleico com etanol resultou numa conversão de 93,3% após 1 h, utilizando razão molar de 1:6 (ácido:álcool), 20% de catalisador e temperatura de 100 ºC. Nas mesmas condições, a resina pura (identificada como R) apresentou 58,2% de conversão após 3 h. Os resultados obtidos neste trabalho indicam uma grande potencialidade na aplicação desses materiais como catalisadores em reações de esterificação.