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dc.contributor.advisor1Eduardo Henrique Martins Nunespt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6595175997456989pt_BR
dc.contributor.referee1Witor Wolfpt_BR
dc.contributor.referee2Henrique dos Santos Oliveirapt_BR
dc.contributor.referee3Pedro Lana Gasteloispt_BR
dc.contributor.referee4Marcello Rosa Dumontpt_BR
dc.creatorHimad Ahmed Alcamandpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6725003764745396pt_BR
dc.date.accessioned2023-04-04T19:54:48Z-
dc.date.available2023-04-04T19:54:48Z-
dc.date.issued2022-11-04-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/51571-
dc.description.abstractPerovskite-type oxides are considered promising materials to substitute noble metal catalysts, due to their low cost, thermal and chemical stability, and easy adjustment of properties. The perovskite LaMnO3 has shown excellent catalytic activity due to the coexistence of the Mn3+/Mn4+ pair. However, these oxides have limited industrial applications due to the reduced specific surface area and low pore volume caused by the synthesis methods that limit the exposure of the active sites and reduce the catalytic performance. We used the nanocasting method to prepare and characterize mesoporous LaMnO3 perovskites with high specific surface area, larger pore volumes, and smaller particle sizes. For this, we synthesized and used as templates two types of silica with different ordered pore structures, KIT-6 (3D-cubic) and SBA-15 (2D-hexagonal). Results revealed that the perovskites have LaMnO3.15 crystal structure and R-3c space group. However, the resulting materials are not accurate replicas of the templates, but high values were obtained for specific surface areas, larger pore volumes, smaller particle and crystallite sizes compared to the perovskite obtained by the citrate method, which were, respectively: (i) 87 m2.g-1, 0.78 cm3.g-1, 8.3 nm and 8.0 nm for LM-S, (ii) 95 m2.g-1, 0.80 cm3.g-1, 13.5 nm and 11.7 nm for LM-K and (iii) 11 m2.g-1, 0.10 cm3.g-1, 89.7 nm and 58.6 nm for LM-S. XPS analyses revealed that the surfaces of the mesoporous oxides have high relative contents of the Mn3+/Mn4+ pair and the highly oxidizing O22-/O- species compared to that prepared by the citrate method. The catalytic performance was evaluated by oxidative coupling of benzyl alcohol to aniline for imine formation in continuous flow system. The synergistic effect between Mn3+/Mn4+ pair, O22-/O-, reaction temperature and O2 flow rate, influence the catalytic performance which exhibited the following order for stable imine production: LM-S (98 %) > LM-K (85 %)> LM-C (16 %). The catalysts were recovered, recycled and reused in five catalytic cycles, exhibiting the following order for catalytic performance: LM-S (96 %) > LM-K (80 %) > LM-C (10 %), maintaining the crystalline structure.pt_BR
dc.description.resumoOs óxidos do tipo perovskitas são considerados materiais promissores para substituírem os catalisadores de metais nobres, devido ao seu baixo custo, estabilidade térmica e química e fácil ajuste de propriedades. A perovskita LaMnO3 vem demonstrando excelente atividade catalítica devido à coexistência do par Mn3+/Mn4+. Entretanto, esses óxidos têm suas aplicações industrias limitadas devido à reduzida área superficial específica e ao baixo volume de poros provocados pelos métodos de sínteses que limitam a exposição dos sítios ativos e reduz o desempenho catalítico. Utilizamos o método nanocasting para preparar e caracterizar perovskitas mesoporosas LaMnO3 com elevada área superficial específica, maiores volumes de poros e menores tamanhos de partículas. Para isso, sintetizamos e utilizamos como moldes dois tipos de sílica com diferentes estruturas de poros ordenadas, sendo KIT-6 (3D-cúbica) e SBA-15 (2D-hexagonal). Resultados revelaram que as perovskitas possuem estrutura cristalina LaMnO3.15 e grupo espacial R-3c. Embora os materiais resultantes não sejam réplicas exatas dos moldes, foram obtidos valores elevados para áreas de superficiais específicas, maiores volumes de poros, menores tamanhos de partículas e de cristalitos em relação à perovskita obtida pelo método citrato, os quais foram, respectivamente: (i) 87 m2.g-1, 0,78 cm3.g-1, 8,3 nm e 8,0 nm para LM-S, (ii) 95 m2.g-1, 0,80 cm3.g-1, 13,5 nm e 11,7 nm para LM-K e (iii) 11 m2.g-1, 0,10 cm3.g-1, 89,7 nm e 58,6 nm para LM-S. Análises por XPS revelaram que as superfícies dos óxidos mesoporosos possuem elevados teores relativos do par Mn3+/Mn4+ e das espécies altamente oxidantes de O22-/O- em relação aquele preparado pelo método citrato. O desempenho catalítico foi avaliado por acoplamento oxidativo de álcool benzílico à anilina para a formação de imina em sistema de fluxo contínuo. O efeito sinérgico entre Mn3+/Mn4+, O22-/O-, temperatura de reação e fluxo de O2, influenciam no desempenho catalítico que exibiu a seguinte ordem para a produção estável de imina: LM-S (98 %) > LM-K (85 %) > LM-C (16 %). Os catalisadores foram recuperados, reciclados e reutilizados em cinco ciclos catalíticos, apresentando a seguinte ordem para o desempenho catalítico: LM-S (96 %) > LM-K (80 %) > LM-C (10 %), mantendo a estrutura cristalina.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minaspt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPerovskitaspt_BR
dc.subjectSol-gelpt_BR
dc.subjectNanocastingpt_BR
dc.subjectIminapt_BR
dc.subjectFluxo contínuopt_BR
dc.subject.otherMateriaispt_BR
dc.subject.otherCiência dos materiaispt_BR
dc.subject.otherProcesso sol-gelpt_BR
dc.subject.otherIminaspt_BR
dc.titlePreparo, caracterização e uso da perovskita mesoporosa LaMnO3 como catalisador na produção sustentável de imina em reator de fluxo contínuopt_BR
dc.typeTesept_BR
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