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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.46.2014.tde-22012015-155724
Documento
Autor
Nome completo
Luiz Américo da Silva do Vale
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Bazito, Reinaldo Camino (Presidente)
Chiavone Filho, Osvaldo
Freire, Renato Sanches
Matos, Jivaldo do Rosario
Teixeira, Antonio Carlos Silva Costa
Título em português
Hidrodescloração catalítica de bifenilas policloradas (PCB) em dióxido de carbono supercrítico
Palavras-chave em português
Bifenilas policloradas
Cinética química
Dióxido de carbono supercrítico
Hidrodescloração catalítica
PCB
Resumo em português
A reação de hidrodescloração catalítica (HDC) de bifenilas policloradas (PCB) foi estudada em diversos sistemas reacionais: solventes orgânicos, dióxido de carbono supercrítico, presença e natureza de aditivos (bases e co-solventes) a temperaturas na faixa de 25 °C a 100 °C e pressões de 1 bar até 250 bar. Os reagentes utilizados foram um composto modelo (2,4- diclorobifenil), misturas comerciais de PCB (Aroclor, Ascarel) e outros compostos halogenados (clorobenzenos e bromoclorobenzeno). Os catalisadores avaliados, paládio suportado em carvão ativo (Pd/C), paládio suportado em sílica mesoporosa (Pd/SiO2), nanopartículas ferromagnéticas de paládio (FFSiNH2Pd), e nanopartículas ocas de paládio (PdNP) e de platina (PtNP), mostraram-se versáteis nas mais diversas condições, quer sejam condições supercríticas, presença ou não de água, presença e natureza da base e diferentes doadores de hidrogênio. Em dióxido de carbono, dois regimes reacionais foram avaliados: dióxido de carbono subcrítico, onde o gás atua como agente expansor da fase líquida ao se dissolver nela permitindo que a reação ocorra em uma fase líquida rica em gás hidrogênio; e dióxido de carbono supercrítico, sistema onde a temperatura influencia fortemente a reação e a pressão tende a ter efeito negativo sobre a velocidade de reação, devido a efeitos de diluição e de competição das moléculas do gás com as moléculas dos reagentes. A condição reacional ótima foi determinada para o regime supercrítico e dados cinéticos foram obtidos para os regimes sub- e supercrítico.
Título em inglês
Catalytic hydrodechlorination of polychlorinated biphenyls (PCB) in supercritical carbon dioxide
Palavras-chave em inglês
Catalytic hydrodechlorination
Chemical kinetics
PCB
Polychlorinated biphenyls
Supercritical carbon dioxide
Resumo em inglês
The catalytic hydrodechlorination reaction (HDC) of polychlorinated biphenyls (PCB) was studied in several reactional systems: organic solvents, supercritical carbon dioxide, presence and nature of additives (bases and co-solvents), in temperatures of 25 °C to 100 °C and pressures of 1 bar to 250 bar. The reagents used were: a model compound, 2,4-dichlorobiphenyl, commercial mixtures of PCB (Aroclor, Ascarel) and other halogenated compounds (chlorobenzenes and bromochlorobenzene). The catalysts evaluated, palladium supported in activated carbon (Pd/C), palladium supported in mesoporous silica (Pd/SiO2), palladium ferromagnetic nanoparticles (FFSiNH2Pd), and hollow palladium ((PdNP) and platinum (PtNP) nanoparticles, showed to be versatile in several conditions, either supercritical conditions, presence or not of water, nature of the base, and different hydrogen donors. In carbon dioxide, two reaction regimes were evaluated: subcritical carbon dioxide, where the gas acts as an expansion agent of the liquid phase when it dissolves in it, allowing that the reaction happens in a liquid phase rich in hydrogen; and supercritical carbon dioxide, a system where the temperature has a strong influence over the reaction and the pressure has a negative effect on the rate of the reaction, due to dilution and the competition of gas molecules with the reagents molecules for the catalyst. The optimal reaction condition was determined for the supercritical regime and kinetic data were obtained for both the sub and supercritical regimes.
 
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Data de Publicação
2015-03-18
 
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  • Goes, L. F., et al. Desalogenação Catalítica de Congêneres Específicos de Bifenilas Policloradas (PCBs). In 32a. Reunião Anual da SBQ (Sociedade Brasileira de Química), Fortaleza (CE), 2009. Anais da 32a. Reunião Anual da SBQ (Sociedade Brasileira de Química). : SBQ, 2009. Resumo.
  • Vale, L. A. S., et al. Hydrodechlorination of chloroaromatics using nanocatalysts in water and supercritical carbon dioxide. In 14th International IUPAC Conference on Green Chemistry, Foz do Iguaçu (PR), 2012. Book of Abstracts of the 14th International IUPAC Conference on Green Chemistry.São Paulo : SBQ, 2012. Resumo.
  • Vale, L. A. S., e Bazito, R. C. Hidrodescloração Catalítica de Aroclor em Meio Aquoso Utilizando Fonte de Hidrogênio Não-convencional. In V ENQAMb - Encontro Nacional de Química Ambiental, São Pedro, 2010. Livro de Resumos do V ENQAmb., 2010. Resumo.
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