Marcio Jose da Silva

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Produções bibliográficas

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Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  Processos de biorefinaria sustentável catalisados por polioxometalatos: agregando valor a moléculas plataforma da biomassa, Descrição: O esgotamento dos combustíveis fósseis aliado aos impactos ambientais causados na sua queima, tem forçado aPágina 5 / 10sociedade a buscar novas fontes de energia e de produtos industriais renováveis. A biomassa pode potencialmenteresponder tais demandas, principalmente no Brasil. Embora o País já use biocombustíveis como biodiesel, etanol, ecarvão vegetal, sua produção gera coprodutos que resultam em impacto ambiental e necessitam ser reaproveitados.Então, desenvolver tecnologias que convertam resíduos das indústrias florestal (de carvão a papel e celulose), e decombustíveis líquidos (bioetanol e biodiesel), em produtos de maior valor agregado ou mesmo biocombustíveis, tornase vital econômica e ambientalmente. Resíduos lignocelulósicos gerados em tais processos são fontes de moléculasplataforma atrativas para várias indústrias. O grande desafio consiste em obter tais compostos a partir destesresíduos, e sua convertê-los em produtos de maior valor de uma forma economicamente viável e sustentável. Para tal,deve-se desenvolver tecnologias mais eficientes e seletivas, de menor consumo energético e mínimo impacto ambiental.Atualmente, os catalisadores usados em escala industrial nos processos de hidrólise de biomassa lignocelulósica, ede biodiesel que gera glicerol, são normalmente bases ou ácidos líquidos homogêneos, não recicláveis e corrosivos.Catalisadores polioxometalatos (POMs) que tem se mostrados eficientes, seletivos, não corrosivos, e reutilizáveis,em processos similares aos que serão estudados aqui (ver Lattes do coordenador). Neste Projeto, catalisadoressólidos POMs serão sintetizados e avaliados nas reações de conversão de resíduos lignocelulósicos em moléculasplataforma (furfural, 5-HMF, ácido levulinico), e nas reações de condensação destas com etanol, glicerol e ureia,visando obter produtos de maior valor. A escalabilidade de tais processos será também avaliada por simulaçãotermodinâmica no simulador ASPEM PLUSTM assim como sua viabilidade econômica. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Kelly Alessandra da Silva - Integrante / Patricia A. Robles-Dutenhefner - Integrante / Camila G. Almeida - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2023 - Atual

  POLIOXOMETALATOS MODIFICADOS COM NIÓBIO E VANÁDIO: CATALISADORES SÓLIDOS EM PROCESSOS DE BIOREFINARIA SUSTENTÁVEL, Descrição: Este projeto propõe a síntese e avaliação de catalisadores polioxometalatos de Keggin modificados com Nióbio (Nb-POMs) nas reações de biorefinaria para: (i) converter resíduos de biomassa lignocelulósica e biomassa oleaginosa em moléculas-plataforma e (ii) converter moléculas-plataforma em biocombustíveis e produtos maior valor agregado. Os catalisadores Nb-POMs alvos do projeto são uma nova classe de sais de heteropolicompostos ainda pouco explorada; sais dos heteropoliácidos de Keggin (HPAs) comerciais (H3PW12O40; H3PMo12O40, e H4SiW12O40) modificados com Nióbio, onde este metal substitui de 1-3 átomos de W ou Mo no heteropoliânion do ácido. Atualmente, nosso grupo vem desenvolvendo processos nos quais catalisadores derivados dos HPAs são substituídos com metais de transição (Mx+ = Fe3+; Cu2+; Co2+; Mn2+, Ni2+) nos seus respectivos com ânions lacunares (PW11Mx+O393-x; PMo11Mx+O393-x, SiW11Mx+O394-x) e os temos usado com sucesso em diferentes reações. A proposta agora visa substituir parte dos átomos de Molibdênio (Mo) e Tungstênio (W) por átomos de Nióbio (Nb), cujo maior produtor global é o Brasil, gerando catalisadores inéditos potencialmente ativos em reações acidas ou de oxidação para valorização da biomassa. Em uma outra nova abordagem sintética, pretende-se sintetizar catalisadores heterogêneos Nb-POMs de duas formas; (i) na forma de sais, onde Nb substitui parcialmente átomos de Mo e W e Cs substitui total ou parcialmente os prótons dos HPAs; (ii) suportando estes Nb-POMs em matrizes de sílica mesoporosa (MCM-41, SBA-15). Estas duas novas classes de catalisadores (i.e., aqueles contendo Nb substituindo parcialmente Mo e W na forma de sais de Cs-Nb-POMs) e aqueles contendo Nb-POMs suportados em sílica mesoporosa) serão insolúveis em solventes como água, possibilitando a realização da hidrólise de biomassa em condições menos agressivas (na ausência de ácidos; com catalisadores reutilizáveis), potencialmente mais ativos e seletivos que os tradicionais catalisadores homogêneos. Monômeros comuns dos sacarídeos (glicose, frutose, xilose) serão as moléculas-modelo nos estudos de conversão da biomassa em furfural, 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) e ácido levulínico usando os Nb-POMs como catalisadores. Numa segunda etapa, tais catalisadores serão avaliados na hidrólise de resíduos lignocelulósicos ricos em tais sacarídeos. Posteriormente, os sais de Cs-Nb-POMs, e os catalisadores suportados em sílica (Nb-POMs-MCM-41; Nb-SBA-15) serão avaliados em reações de esterificação oxidativa (i.e., furfural, 5-HMF), esterificação (ácido levulínico), e eterificação (5-HMF), as quais podem potencialmente produzir biocombustíveis e compostos de maior agregado. Outras moléculas-plataforma biorenováveis (glicerol, monoterpenos, e seus álcoois) são também alvos do Projeto. Os processos de biorefinaria a serem desenvolvidos são inovadores e avançados tecnologicamente, pois usam catalisadores reutilizáveis, sólidos, que geram menos efluentes e são facilmente separados dos produtos, podendo assim contribuir para o desenvolvimento do País. A síntese, caracterização e investigação catalítica em reações de biorefinaria destes Nb-POMs requer uma participação multidisciplinar de Pesquisadores de diferentes áreas da Química e Engenharia Química, assim como a participação efetiva de alunos de Graduação e Pós-graduação destas áreas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Pedro Henrique da Silva Andrade - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2023 - Atual

  Desenvolvimento de Processos Catalisados por Heteropolissais para Conversão de Biomassa em Biocombustíveis, Descrição: Objetivo geral Desenvolver processos catalisados por heteropolissais visando a conversão de moléculasplataforma obtidas a partir da biomassa em bicombustíveis Objetivos especificos Para melhor compreensão, os objetivosforam separados em etapas, pensando nos dois anos de Projeto, todavia, estas podem estar superpostas ao longo doprojeto; Sintetizar os catalisadores heteropolissais de fórmula geral Mn+3/nPW12O40, Mn+3/nPMo12O40, 0 eMn+4/nPW12O40 onde M = Al3+, Nb5+ e Fe3+. Caracterizar os catalisadores heteropolissais usando técnicas dedifração de Raios-X, adsorção e dessorção de gases BET, espectroscopia no IV, espectroscopia de RMN de 31P,espectroscopia no UV-Vis, análises térmicas TG/DSC; espectroscopia dispersiva de Raios-X (EDS), microscopia devarredura eletrônica (MEV), determinação de força, natureza e número de sítios ácidos. Avaliar a atividade doscatalisadores heteropolissais nas reações de conversão de biomassa lignocelulósica em furfural, ácido levulínico e 5-hidroximetifurfural (5-HMF) Avaliar a atividade dos catalisadores heteropolissais nas reações de esterificação do ácidolevulínico, e esterificação oxidativa do furfural e 5-HMF gerando biocombustíveis Avaliar os efeitos dos principaisparâmetros de reação tais como concentração e natureza do catalisador, estequiometria dos reagentes, tempo etemperatura da reação; Identificar, isolar e caracterizar espectroscopicamente os principais produtos das reações; Avaliar a recuperação e reuso dos catalisadores; Submeter dois artigos a periódicos internacionais Participar comtrabalhos completos em eventos da Internacionais e Nacionais da área de Catálise. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Pedro Henrique da Silva Andrade - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Bolsa.

• 2019 - Atual

  PROCESSOS DE BIOREFINARIA CATALISADOS POR SAIS DE HETEROPOLIACIDOS PARA PRODUCAO E VALORIZACAO DE MOLECULAS-PLATAFORMA, Descrição: Este projeto propõe o desenvolvimento de dois tipos de processos de biorefinaria catalisados por sais de heteropoliácidos tipo Keggin (HPAs) em fase heterogênea: (i) processos de obtenção de moléculas-plataforma a partir de biomassas oleaginosas e lignocelulósicas e (ii) processos de biorefinaria para transformar as moléculas-plataforma em biocombustíveis e produtos maior valor agregado. Os catalisadores sais de HPAs alvos do projeto são uma classe nova de heteropolicompostos ainda pouco explorada; sais lacunares contendo metais de transição. Serão obtidos a partir de dos HPAs comerciais (H3PW12O40; H3PMo12O40, H4SiW12O40 e H4SiMo12O40) e sais de metais de transição. Dois tipos de sais serão obtidos; sais com os ânions de Keggin intactos (PW12O403-; PMo12O403- e SiW12O404-) e sais contendo metais (Mx+ = Fe3+; Cu2+; Co2+; Ni2+) nos seus respectivos com ânions lacunares (PW11Mx+O393-x; PMo11Mx+O393-x, SiW11Mx+O394-x). Na síntese destes sais, os HPAs terão seus prótons substituídos por cations de grande raio iônico (K+, Cs+, NR4+), tornando-os catalisadores sólidos de grande área superficial e insolúveis em solventes polares. Esses sais de HPAs são uma opção aos tradicionais catalisadores suportados. Monômeros comuns dos sacarídeos (glicose, frutose, xilose) serão as moléculas-modelo nos estudos de conversão de biomassa. Otimizadas as condições de reação, resíduos de lignocelulósicos serão convertidos em moléculas-plataforma (furfural, 5-hidroximetilfurfural, ácido levulínico), as quais produzirão biocombustíveis e compostos de maior agregado. Similarmente, oleaginosas, gerarão ácidos graxos e glicerol, os quais serão convertidos em derivados de maior valor. Outras moléculas-plataforma biorenováveis (monoterpenos e seus álcoois) são também alvos do Projeto. Os processos de biorefinaria a serem desenvolvidos são inovadores e avançados tecnologicamente, pois usam catalisadores reutilizáveis, sólidos, que geram menos efluentes e são facilmente separados dos produtos, podendo assim contribuir para o desenvolvimento do País. A síntese, caracterização e investigação catalítica destes sais de HPAs requer a participação multidisciplinar de Pesquisadores de diferentes áreas da Química, Agroquímica, e Engenharia Química, assim como a participação efetiva de alunos de Graduação e Pós-graduação destas áreas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Diego Morais Chaves - Integrante / Cesar Macedo de Oliveira - Integrante / Castelo Bandane Vilanculo - Integrante / DA SILVA ANDRADE, PEDRO HENRIQUE - Integrante / LOPES, NEIDE PALOMA GONCALVES - Integrante / Daniel Carreira Batalha - Integrante / Humberto Vieira Fajardo - Integrante / Alana Alves Rodrigues - Integrante / BRUZIQUESI, CARLOS GIOVANI OLIVEIRA - Integrante / GALDINO TEIXEIRA, MILENA - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2019 - Atual

  Processos verdes e sustentáveis para oxidação de olefinas e álcoois de origem natural catalisados por heteropoliácidos lacunários, Descrição: A conversão de matérias-primas naturais abundantes em produtos de maior valor agregado tem importância chave para o País como forma de gerar recursos e diminuir a dependência de materiais fósseis. Entretanto, a Indústria Química ainda utiliza processos onde reagentes tóxicos são usados para obter-se derivados de oxidação de compostos naturais. Neste projeto, serão desenvolvidos processos oxidativos catalisados por sais lacunares de polioxometalatos (POMs), visando a síntese de produtos de química fina a partir de álcoois e olefinas de origem renovável, em condições econômicas sustentáveis e de baixo impacto ambiental. Experimentos preliminares mostraram que catalisadores POMs sólidos (K8SiW11O39) são ativos em oxidação de alguns álcoois terpênicos (borneol) com H2O2. Portanto, neste Projeto, pretende-se estender a reação a outros álcoois, olefinas e substratos renováveis, além de buscar melhorias para o sistema, tais como obter catalisadores mais ativos, assim como realizar as reações em condições ambientalmente favoráveis (sem solvente ou em fase aquosa). Os catalisadores heterogêneos serão sintetizados na forma de sais lacunares a partir de seus sais precursores (i.e., Na2WO4, Na2MoO4, NaH2PO4, Na2SiO3) em pH adequado, gerando sais lacunares de sódio solúveis, os quais serão em seguida precipitados na forma de sais lacunares sólidos com cations de grande raio iônico (i.e., Cs+). Assim, serão obtidos os POMs insolúveis com alta área superficial (i.e., Cs7PW11O39, Cs7PMo11O39, Cs8SiW11O39). Estes sais terão seus anions dopados com metais de transição. Uma outra classe de sais será sintetizada, entretanto, os metais de transição substituirão os protons dando origem a a siasdo tipo M3/x(PW12O40), M3/x(PMo12O40), e M4/x(SiW12O40), com M = Fe+3, Co+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2, e Al+3. Estes catalisadores serão usados em reações de oxidação de álcoois e olefinas naturais com H2O2, um oxidante liquido de baixo custo, facilmente manipulável, não explosivo e ambientalmente benigno. Alem disso, serão também avaliados em reações de condensação de alcoois e aldeídos de origem da biomassa renovável, As reações serão conduzidas na ausência de solventes orgânicos, o que minimiza custos, facilita a separação dos produtos, e permite que os catalisadores POMs sólidos possam ser facilmente recuperados e reutilizados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (3) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Milena T. Galdino - Integrante / Fernandes, Sergio Antonio - Integrante / Sukarno Olavo Ferreira - Integrante / PINHEIRO, PATRÍCIA FONTES - Integrante / DA SILVA, RENE CHAGAS - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 13

• 2019 - Atual

  PROCESSOS DE BIOREFINARIA CATALISADOS POR HETEROPOLIÁCIDOS LACUNARES: AGREGANDO VALOR A REJEITOS LIGNOCELULÓSICOS, Descrição: As indústrias produtoras de papel, celulose, alimentos e biodiesel são geradoras de uma grande quantidade de resíduos de biomassa, os quais constituem matéria prima de baixo custo, renovável e potencialmente útil para a produção de compostos de maior valor agregado. Além disso, são também fontes de compostos que podem ser blendados a combustíveis líquidos como gasolina, querosene de aviação e diesel, ou mesmo usados eles próprios como biocombustíveis. Entretanto, os processos tradicionalmente utilizados para conversão de biomassa lignocelulósica em compostos de interesse industrial normalmente utilizam catalisadores ácidos homogêneos, os quais são corrosivos, geram resíduos de neutralização e grande quantidades de efluente. Além disso, catalisadores homogêneos têm sempre a dificuldade de serem separados dos produtos e serem reutilizados. O objetivo central deste projeto é desenvolver processos catalisados por heteropoliácidos lacunares para converter derivados de biomassa lignocelulósica em compostos de maior valor agregado. Os catalisadores serão utilizados em dois processos distintos; (i) o primeiro consiste em reações de biorefinaria usando como moléculas-modelo derivados típicos de biomassa como furfural, ácido levulínico, glicerol, frutose, celulose e xilose; (ii) o segundo consiste em usar resíduos de biomassa lignocelulósica gerados pela indústria de celulose, papel e oleoquímica. Em ambos processos pretende-se obter bioderivados de interesse para as indústrias de química fina e/ ou combustíveis. Espera-se que com este Projeto, novos processos de produção de derivados de biomassa sejam desenvolvidos, o que pode não somente gerar mais recursos para nosso Estado, como para os setores produtores de alimentos, celulose, dentre outros. Alem disso, pode-se também estar contribuindo para reduzir o impacto ambiental gerado pela simples queimar destes resíduos de biomassa. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Diego Morais Chaves - Integrante / Castelo Bandane Vilanculo - Integrante / Daniel Carreira Batalha - Integrante / Humberto Vieira Fajardo - Integrante / GODINHO, MÁRIO JÚNIOR - Integrante / Abdulrahman Al-Rabiah - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2017 - 2019

  Desenvolvimento de processos para produção de biocombustíveis leves e derivados de química fina catalisados por heteropoliácidos a partir da biomassa, Descrição: O objetivo central deste projeto é sintetizar os catalisadores sais de heteropoliácidos lacunares de potassio, cujos ânions têm formula geral ((PMx+W11O39)7-x, (PMx+Mo11O39)7-x ou (SiMx+W11O39)8-x), e os metais (Mx+) são os cations V+6, Sn2+, Fe3+, Cu2+, Co2+ ou Al3+, e avaliar sua atividade primeiramente nas reações de hidrolise de biomassa visando produzir o 5-hidroximetilfurfural e acido levulinico, e posterormente, nas reações de esterificação/ eterificação destes derivados e do glicerol.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Castelo Bandane Vilanculo - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 3

• 2016 - 2018

  Processos de biorefinaria catalisados por heteropoliacidos: agregando valor a biomassa, Descrição: A proposta central deste projeto é desenvolver catalisadores solidos derivados de heteropoliácidos para reações estratégicas e de fundamental importância, envolvendo moleculas-plataforma derivadas de biomassa: i) processos de catálise ácida: síntese de ésteres graxos (biodiesel), ésteres de cadeia curta do ácido levulínico, síntese de ésteres e éteres do glicerol e de álcoois terpênicos, síntese de cetais e acetais de glicerol. ii) processos de catálise redox, usando como oxidante peróxido de hidrogênio: síntese de produtos de oxidação de monoterpenos e de álcoois terpênicos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Rochel Monteiro Lago - Integrante / Sergio Antonio Fernandes - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 3

• 2015 - Atual

  Síntese e Avaliação da Atividade Anticâncer de Heterocíclicos, Descrição: Avaliar o potencial de compostos das classes das xantenonas, quinolinas, derivados do ácido cinâmico, isobenzofuran-1(3H)-onas, 2,5-dicetopiperazinas, azalactonas e pirazóis para o desenvolvimento de agentes antitumorais; Potencial de ácidos orgânicos de origem natural como catalisadores em reações multicomponentes; Potencial de carboidratos como organocatalisadores para a síntese assimétrica de azalactonas, 2,5-dicetopiperazinas, xantenonas, isobenzofuran-1(3H)-onas e pirazóis. Formação de recursos humanos qualificados na área de Química e perfil biológico de compostos heterocíclicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Robson R Teixeira - Integrante / Sergio Antonio Fernandes - Integrante / Giovanni Wilson Amarante - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 1

• 2013 - 2018

  Polioxometalatos Substituídos com Metais Ácidos Lewis: Catalisadores Heterogêneos Não Suportados para Esterificação e Transesterificação de Matérias Primas Lipídicas de Baixo Custo, Descrição: O desenvolvimento de catalisadores ácidos heterogêneos pode assumir um papel fundamental na cadeia produtiva do biodiesel. Por serem compatíveis com matérias primas de menor preço, podem reduzir substancialmente os seus custos de produção. Além disso, são de fácil recuperação, reutilizáveis, e evitam etapas de neutralização, reduzindo custos, gerando menos efluentes e resíduos, e também diminuindo o impacto ambiental dos processos. Por estes motivos, embora mais caros que os catalisadores ácidos homogêneos tradicionais, catalisadores heterogêneos tem se tornado altamente desejáveis para os processos de produção de biodiesel em escala industrial. Porém, devido a geração de água e/ou glicerol durante as reações, catalisadores heterogêneos suportados ou ancorados tendem a ser lixiviados, sendo desativados e contaminando o biodiesel. Uma alternativa potencialmente viável, porém pouco explorada é desenvolver catalisadores sólidos não suportados, na forma de sais que sejam insolúveis no meio de reação, os quais, preferencialmente, devem ter acidez de Lewis e de Brønsted. Previamente, nós temos investigado com sucesso a atividade catalítica de (i) ácidos com ânions polioxometalatos (heteropoliácidos) de Keggin como o H3PW12O40 (ácidos Brønsted) (ii) e sais de Sn(II) (ácidos de Lewis estáveis e facilmente manipuláveis), em reações de esterificação em fase homogênea. Neste Projeto, pretende-se sintetizar sais polioxometalatos ácidos insolúveis contendo metais ácido de Lewis (M = Sn(II); Fe(III) e Cu(II)). Duas diferentes abordagens serão utilizadas: (i) substituir total ou parcialmente os prótons dos heteropoliácidos (H3PW12O40 e H3PMo12O40) pelos metais ácidos de Lewis (M). Resultados preliminares mostraram que Sn3(PW12O40)2 e Sn3(PW12O40)2 são efetivos catalisadores em reações de esterificação; A segunda estratégia, (ii) sintetizar sais contendo ânions polioxometalatos lacunares com metais ácidos de Lewis ([PW11MO39](7-n)- e [PMo11MO39](7-n)-). Estes catalisadores heterogêneos podem ser facilmente sintetizados a partir reagentes comerciais de baixo custo. A atividade destes catalisadores, sua estabilidade e reutilização serão investigadas em reações de esterificação e transesterificação com etanol de ácidos graxos presentes em óleo de macaúba, seus derivados, e rejeitos da indústria oleoquímica, para produção de biodiesel.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (5) / Doutorado: (5) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Abiney Lemos Cardoso - Integrante / Vinícius Wilker de Godói - Integrante / Milena T. Galdino - Integrante / Laier, Letícia Oliveira - Integrante / Carari, Danieli M. - Integrante / Fernandes, Sergio A. - Integrante / Natalino, Ricardo - Integrante / Armanda Aparecida Julio - Integrante / Diego Morais Chaves - Integrante / Natalia Aparecida Liberto - Integrante / Cesar Macedo de Oliveira - Integrante / Fabio de Avila Rodrigues - Integrante / Castelo Bandane Vilanculo - Integrante / Lorena Cristina de Andrade Leles - Integrante / TEMÓTEO, RAFAEL L. - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 22

• 2013 - 2015

  Desenvolvimento de Processos Catalíticos de Baixo Custo e Ambientalmente Benígnos para Agregar Valor aos Recursos da Biomassa Renovável: Álcoois Terpênicos e Glicerol, Descrição: A proposta central deste projeto é desenvolver processos catalíticos homogêneos e heterogêneos, centrados em catalisadores de Sn(II) e Fe(III), para duas reações estratégicas e importantes para conversão de álcoois terpênicos e glicerol em produtos de maior valor agregado: ? Reações de cetalização catalisada por compostos de Sn(II), em fase homogênea e heterogênea suportado em matrizes de sílica, zircônia e nióbia; ? Reações de oxidação por peróxido de hidrogênio e oxigênio, catalisada por compostos de Fe(III), em matrizes de sílica, em fase homogênea e heterogênea suportado em matrizes de sílica, zircônia e nióbia. Desta forma, pretende-se que tais processos possam contribuir e fazer parte do um grupo de processos a serem usados em Biorefinaria, onde as matérias primas principais são o (i) resíduo de celulose Kraft (rico em óleo de terebentina), a qual é extremamente rica em compostos monoterpênicos e o (ii) glicerol, co-produto de biodiesel. Pretende-se que os sistemas catalíticos desenvolvidos tornem os processos de oxidação e cetalização destas matérias primas mais eficientes do ponto de vista econômico e mais ambientalmente favoráveis. É importante ressaltar que apesar da natureza distinta destas reações, os catalisadores nelas empregados são intimamente relacionados, o que permite uma abordagem conjunta dos dois temas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Danieli Marcolan Carari - Integrante / Rochel Montero Lago - Integrante / Cardoso, Abiney L. - Integrante / Luiz Carlos Alves de Oliveira - Integrante / Sergio Antonio Fernandes - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2014

  Desenvolvimento de Processos Catalisados por Heteropoliácidos para Agregar Valor a Biomassa:Glicerol e Monoterpenos como Moléculas - Plataforma de Biorefinaria, Descrição: A proposta central deste projeto é desenvolver sistemas catalíticos heterogêneos, centrados em Heteropoliácidos, para duas reações estratégicas e importantes para conversão de monoterpenos e glicerol em produtos de maior valor agregado: ? Reações de esterificação catalisada por sólidos ácidos (H3PW12O40 suportado em matrizes de sílica, zircônia e nióbia); ? Reações de oxidação por peróxido de hidrogênio, catalisada por H3PMo12O40 suportado em matrizes de sílica, zircônia e nióbia ou na forma de seus sais de Co(II) e Cu(II). Desta forma, pretende-se que tais processos possam contribuir e fazer parte do um grupo de processos a serem usados em Biorefinaria, onde as matérias primas principais são o (i) resíduo de celulose Kraft (rico em óleo de terebentina), a qual é extremamente rica em compostos monoterpênicos e o (ii) glicerol, co-produto de biodiesel. Pretende-se que os sistemas catalíticos desenvolvidos tornem os processos de oxidação e esterificação destas matérias primas mais eficientes do ponto de vista econômico e mais ambientalmente favoráveis. É importante ressaltar que apesar da natureza distinta destas reações, os catalisadores nelas empregados são intimamente relacionados, o que permite uma abordagem conjunta dos dois temas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Rochel Monteiro Lago - Integrante / Sergio Antonio Fernandes - Integrante / Luiz Carlos Alves de Oliveira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 5

• 2011 - 2012

  Desenvolvimento de nanotecnologias para produção, caracterização e aplicação de Nanomateriais: Aquisição e Instalação de Equipamentos DSC-DTG, Descrição: Sub-projeto do Pro-equiapmento CAPES. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Abiney Lemos Cardoso - Integrante / Alvaro Vianna N. de C. Teixeira - Integrante., Financiador(es): CAPES - Centro Anhanguera de Promoção e Educação Social - Auxílio financeiro.

• 2010 - 2012

  Síntese e Aplicação de Catalisadores Heterogêneos Sólidos Ácidos na Produção de Biodiesel, Descrição: Este projeto tem como objetivo principal contribuir significativamente para o desenvolvimento científico e tecnológico do País, através da capacitação e formação de recursos humanos em atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação na cadeia produtiva do biodiesel. Neste sentido, pretende-se que sejam concedidas bolsas para dois estudantes de pós-graduação (Doutorado (GD), Mestrado (GM)) e de graduação (iniciação tecnológica ITI-A). Estes estudantes estarão diretamente envolvidos nas etapas de síntese, caracterização e aplicação de catalisadores heterogêneos estruturados em sólidos ácidos para a produção de biodiesel e para esterificação doglicerol. As atividades relacionadas neste projeto foram recentemente iniciadas com os recursos conseguidos no projeto ?Catalisadores heterogêneos para a produção de biodiesel: Heteropoliácido (H3PW12O40) e Estanho dispersos em sólidos ácidos?, o qual foi aprovado junto ao Edital MCT/CNPq/FNDCT Nº 46/2008 ? Obtenção de biodiesel via Rota Etílica e está em vigor desde dezembro de 2008. Entretanto, o referido projeto não conta com bolsistas de pós-graduação, os quais sem dúvida, poderão contribuir significativamente para que os resultados almejados sejam alcançados com maior êxito e ficiência.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Lidiane Faria Santos - Integrante / Fernanda Lima - Integrante / Aline Mendes - Integrante / Arthur Batista Ferreira - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 7

• 2010 - 2012

  Esterificacao do glicerol catalisada por estanho e heteropoliacido H3PW12O40 disperso em solidos acidos::conversao do glicerol em bioaditivos de combustiveis, Descrição: O aproveitamento do glicerol pode contribuir significativamente para tornar a produção de Biodiesel mais viável economicamente. Entretanto, seu uso nas indústrias alimentícias e de cosméticos requer processos caros de purificação. Portanto, agregar valor a este co-produto via transformações químicas, além de economicamente viável, pode impedir que ele se torne um grande passivo ambiental. Um grande leque de aplicações tem sido proposto, entretanto, a sua utilização como bioaditivos tanto para o diesel, onde atua como estabilizante, ou como bioaditivo para a gasolina, onde contribui para a melhoria de seu poder anti-detonante, parece ser extremamente atraente, devido ao imenso mercado consumidor destes produtos. Bioaditivos glicerol-derivados são obtidos via reações de eterificação e de esterificação. Os éteres, normalmente são obtidos partindo do isobuteno, um substrato fóssil, sendo por isso menos atraentes. Entretanto, bioaditivos ésteres como o triacetato de glicerol partem dele como substrato e são por isso mais desjáveis econômica e ambientalmente. Todavia, glicerol-ésteres são obtidos em processos catalíticos homogêneos, menos interessantes economicamente devido a geração de efluentes e a impossibildade de reutilização. Os poucos processos heterogêneos descritos baseam-se em resinas ácidas, que além de operar em condições drásticas de reação, têm problemas de estabilidade térmica e lixiviamento devido a água formada na reação. Portanto, desenvolver catalisadores heterogêneos para esterificação seletiva do glicerol torna-se de grande interesse econômico, tecnológico e ambiental. Este projeto visa aplicar catalisadores ácidos de naturezas distintas, um ácido de Lewis (SnCl2) e um ácido de Brønsted (H3PW12O40), como dopantes em matrizes sólidas de SiO2, Nb2O5 e ZrO2, visando a converter o glicerol em valiosos ésteres tensoativos, emulsificantes e principalmente bioaditivos. Estes catalisadores vêm sendo usados na produção de biodiesel por nosso Grupo de Catáli. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2010 - 2012

  Oxidação de Monoterpenos por Peróxido de Hidrogênio Catalisada por Compostos de Paládio, Descrição: Objetivos Objetivo principal ? O objetivo principal deste projeto é desenvolver sistemas catalítcos para reações de oxidação de olefinas naturais catalisadas por composto de Pd(II) usando peróxido de hidrogênio como oxidante final. Objetivos específicos ? Estudar as reações de oxidação das olefinas catalisada por complexos de paládio (II) por métodos cinéticos, com acompanhamento através de cromatografia gasosa e por métodos espectroscópicos (RMN, IV) inclusive as técnicas ?in situ?; ? Otimizar os efeitos das variáveis de reação tais como: concentração do peróxido, natureza do solvente (prótico e aprótico), concentração e natureza do substrato, concentração e natureza do catalisador, temperatura e tempo de reação para avaliação da reatividade dos diferentes compostos terpênicos bem como avaliar o desempenho dos sais de Pd(II) nos testes catalíticos; ? Realizar um estudo mecanístico das reações de oxidação de olefinas utilizando técnicas espectroscópicas ?in situ? como ressonância magnética nuclear e espectroscopia na região do infravermelho; ? Caracterizar novos produtos obtidos nas reações, usando técnicas espectroscópicas de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C, infravermelho e cromatografia gasosa acoplada a espctrômetro de massas; ? Sintetizar e caracterizar catalisadores heterogêneos, usando técnicas de análise elementar (EAA, CHNS), absorção e reflectância no IV, Raios-X, técnicas de adsorção e dessorção de gases BET; ? Desenvolver e otimizar as diversas variáveis de reação dos sistemas catalíticos heterogêneos na oxidação de olefinas por peróxido de hidrogênio.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Ligia Maria Mendonça Vieira - Integrante., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Bolsa.

• 2010 - 2012

  Síntese e Aplicação de Catalisadores Heterogêneos Sólidos Ácidos na Esterificação de ácidos graxos e do glicerol, Descrição: Este projeto tem como objetivo principal contribuir significativamente para o desenvolvimento científico e tecnológico do País, através da capacitação e formação de recursos humanos em atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação na cadeia produtiva do biodiesel. Neste sentido, pretende-se que sejam concedidas bolsas para dois estudantes de pós-graduação (Doutorado (GD), Mestrado (GM)) e de graduação (iniciação tecnológica ITI-A). Estes estudantes estarão diretamente envolvidos nas etapas de síntese, caracterização e aplicação de catalisadores heterogêneos estruturados em sólidos ácidos para a produção de biodiesel e para esterificação doglicerol. As atividades relacionadas neste projeto foram recentemente iniciadas com os recursos conseguidos no projeto ?Catalisadores heterogêneos para a produção de biodiesel: Heteropoliácido (H3PW12O40) e Estanho dispersos em sólidos ácidos?, o qual foi aprovado junto ao Edital MCT/CNPq/FNDCT Nº 46/2008 ? Obtenção de biodiesel via Rota Etílica e está em vigor desde dezembro de 2008. Entretanto, o referido projeto não conta com bolsistas de pós-graduação, os quais sem dúvida, poderão contribuir significativamente para que os resultados almejados sejam alcançados com maior êxito e ficiência.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Raquel da Silva Xavier - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2009 - 2013

  Catalisadores Heterogeneos para a producao de biodiesel: Heteropoliacido (H3PW12O40) e estanho dispersos em solidos acidos, Descrição: Desenvolvimento de sistemas reacionais que viabilizem a produção de biodiesel utilizando etanol como insumo, seja pela rota de esterificação de ácidos graxos ou pela transesterificação de óleos e gorduras; Desenvolver catalisadores heterogêneos eficazes para transesterificação com etanol de matérias primas não alimentares e de baixo custo.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 9

• 2009 - 2011

  Desenvolvimento de Catalisadores Homogêneos e Heterogêneos para Produção de Biodiesel e Oxidação do Glicerol, Descrição: Neste projeto, estão sendo desenvolvidos catalisadores para serem aplicados em dois processos tecnologicamente distintos, porém inter-relacionados e especialmente estratégicos para o País: i) Produção de Biodiesel, através da (trans)esterificação de óleos vegetais e gorduras animais ricas em ácidos graxos livres. ii) Aproveitamento do Glicerol, subproduto do Biodiesel, transformando-o em produtos de oxidação de maior valor agregado. Para a Produção de Biodiesel, estão sendo avaliados catalisadores ácidos de Bronsted, Heteropoliácidos como H3PW12O40, para uso em sistemas homogêneos e heterogêneos. Além destes, está sendo estudada a aplicação de compostos de estanho, catalisadores ácidos de Lewis, na forma de sais de ou compostos organometálicos em sistemas homogêneos e heterogêneos. Os catalisadores heterogêneos para ambos os processos estão sendo avaliados em diferentes suportes tais como sílica e nióbia. Para a oxidação do Glicerol, estão sendo desenvolvidos dois sistemas catalíticos distintos: O primeiro baseado em catalisadores de paládio/ligantes nitrogenados e, alternativamente, um segundo sistema catalítico, com base em sais de metais de transição derivados de Heteropoliácidos. Para ambos os processos oxidativos, o oxigênio é o oxidante final, e água é o subproduto. Desta forma, na produção de biodiesel, será avaliada a atividade catalítica de compósitos H3PW12O40/SiO2 e H3PW12O40/Nb2O5, com acidez de Brönsted, e os sais metálicos destes HPAs, AlPW12O40 e Sn3(PW12O40)2, com elevada acidez de Lewis, além de sais de estanho e compostos organoestânicos. Estes compostos são potenciais catalisadores heterogêneos para produção de biodiesel. De fato, a produção de Biodiesel catalisada por ácidos é especialmente atraente porque se baseia na conversão de matérias primas de baixo custo, como óleos utilizados em cocção, gorduras de origem animal e rejeitos da indústria oleoquímica, as quais são ricas em ácidos graxos livres e por isto incompatíveis com catalisadores. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 18

• 2009 - 2011

  "REDE LABORATORIAL DE ANALISE DE CERTIFICACAO DO APL DE BIOCOMBUSTIVEIS - LABORATORIO ASSOCIADO: LABORATORIO DE CATALISE, Descrição: Consolidar a participação do laboratório de catálise na RLBioMG (Rede laboratorial de Biocombustíveis de Minas Gerais. Esta rede tem como objetivo fomentar a participação dos laboratórios das Instituições envolvidas (UFV, UFMG, UFLA, CETEC, ICA-UFMG) na capacitação em termos de análise e qualidade de biocombustíveis. A RLBioMG dará suporte técnico às atividades do futuro Centro de Inovação em Bioenergia e aos agentes da cadeia produtiva de bioenergia, e contará com o assessoramento da SECTES no desenvolvimento de suas ações, bem como na orientação para a captação de recursos materiais e financeiros junto aos setores públicos e privados, buscando sua sustentabilidade. Por possuírem experiência em análises e controle de qualidade em combustíveis e por estarem acreditados no INMETRO, os laboratórios de análises químicas do CETEC e o de Combustíveis da UFMG, serão identificados como Laboratórios Âncoras da REDE RLBIOMG. Os laboratórios das demais instituições partícipes signatárias deste instrumento que integrarão a Rede RLBIOMG, receberão a denominação de Laboratórios Regionais, identificados por suas regiões de origem.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Ricardo Natalino - Integrante.

• 2008 - 2010

  Oxidação do glicerol catalisada por compostos de paládio/ligantes nitrogenados, Descrição: Neste projeto será estudada a atividade de compostos de paládio contendo ligantes nitrogenados nas reações de oxidação do glicerol por oxig~enio molecular, em solventes orgânicos e em água. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 5

• 2007 - 2009

  Oxidação de terpenos por oxigênio molecular catalisada por compostos de Pd(II)/ligantes nitrogenados: Obtenção de compostos de interesse para indústrias de química fina e agroguimicos, Descrição: Atualmente, na indústria química e farmacêutica há uma grande necessidade de se desenvolver processos de menor impacto ambiental, especialmente para reações de oxidação.. Entretanto, oxidações de compostos orgânicos diretamente com oxigênio só são possíveis quando este é ativado por metais de transição. Este fato limita sua aplicação, em parte devido à complexidade gerada por este acoplamento redox. Dentre os metais de transição empregados, o paládio destaca-se não só por ser hábil em abstrair hidrogênio dos substratos oxidáveis como lhes incorporar oxigênio. De fato, um dos processos oxidativos e catalíticos mais importantes e de maior longevidade na indústria, o sistema Wacker de oxidação de olefinas (acetileno), emprega a combinação catalítica PdCl2+CuCl2, e O2, para produção de acetaldeído. Entretanto este sistema tem como principais desvantagens à necessidade de um reoxidante para o paládio, a elevada corrosão dos reatores pelo Cu(II). A necessidade do desenvolvimento de sistemas catalíticos alternativos para reações de oxidação de olefinas como os terpenos, que são matéria prima abundante, renovável e de grande interesse, para as indústrias de química fina, agroquímica e farmacêutica, tem motivado o desenvolvimento de sistemas catalíticos oxidativos alternativos mais eficientes e seletivos. Neste projeto pretende-se estudar a performance catalítica de compostos de Pd(II) com ligantes nitrogenados em sistemas contendo excesso deste ligante e uma base aniônica auxiliar na oxidação por oxigênio de terpenos em reações onde não é necessário o uso de um reoxidante para o paládio.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Danieli Marcolan Carari - Integrante / Milene Lopes da Silva - Integrante / Alexandre Almeida Oliveira - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 16

• 2006 - 2006

  Transesterificação de oleos vegetais para produção de biodiesel em sistema catalítico heterogêneo, Descrição: Este projeto visa desenvolver catalizadores heterogêneos tais como heteropoliácidos imobilizados em sílica pelo método sol gel, materiais mesoporosos tipo MCM-41 e SBA-15, visando a obtenção de ésteres de ácidos através da transesterificação de oleos vegetais. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador / Elena V. Gusevskaya - Integrante / Rochel Monteiro Lago - Integrante / Patrícia Robles-Dutenhefner - Integrante / Edesia M. B. Souza - Integrante / Rodinei Augusti - Integrante.

• 2004 - 2005

  Extração de óleos essenciais de plantas da região de Barbacena, identificação da composição dos óleos essenciais por cromatografia gasosa acoplada aespectrometria de massas; oxidação catalítica de monoterpenos presentes nos óleos essenciais, Descrição: Extração de óleos essenciais de plantas da região de Barbacena, identificação da composição dos óleos essenciais por cromatografia gasosa acoplada aespectrometria de massas; oxidação catalítica de monoterpenos presentes nos óleos essenciais. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Marcio Jose da Silva - Coordenador., Financiador(es): Fundação Nacional de Desenvolvimento do Ensino Superior Particular - Bolsa.

Prêmios