Projetos


Projetos em Andamento

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Período: 2017 - Atual

Título: Aproveitamento do glicerol para a geração de ácido lático.


Descrição: O projeto tem por objetivo investigar a produção de ácido lático a partir do glicerol em meio alcalino, utilizando catalisadores de platina suportados em MgO, Al2O3 e ZnO em sistema reacional de fluxo contínuo e avaliar o efeito das diferentes condições reacionais sobre o rendimento e a seletividade a ácido lático.


Integrantes: Robinson Luciano Manfro (coordenador)

Período: 2017 - Atual

Título: INCT MIDAS. Tecnologias Ambientais Para a Valoração de Resíduos e Materiais Renováveis


Descrição: O projeto INCT Midas tem como objetivo o desenvolvimento de ciência aplicada de ponta nas áreas de química, engenharia, materiais e processos que gerem tecnologias ambientais de alto potencial aplicado para a valoração de resíduos e materiais renováveis. Foram escolhidas quatro áreas estratégicas para o Brasil: ? Novos processos para tratamento de efluentes industriais e reuso de água; ? Novos processos para a transformação de resíduos industriais e da mineração em materiais de valor agregado; ? Biodiesel e bio-óleo: subprodutos e resíduos; ? Novos insumos e materiais a partir de fontes renováveis e resíduos.


Integrantes: Mariana de Mattos Vieira Mello Souza, Rochel Montero Lago (Coordenador)

Período: 2017 - Atual

Título: Caracterização composicional, estrutural, morfológica e superficial de catalisadores e outros materiais


Descrição: O objetivo geral deste projeto é a manutenção dos equipamentos que compõem a infraestrutura laboratorial de caracterização de materiais da Escola de Química: fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Estes equipamentos são utilizados para a determinação da composição química elementar, análise da estrutura cristalina, morfologia e propriedades superficiais de materiais em diferentes linhas de pesquisa, com caráter multidisciplinar.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2017 - Atual

Título: Conversão do glicerol a propilenoglicol em sistema contínuo utilizando catalisadores de Ni-Cu suportados


Descrição: O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento de catalisadores para a produção de propilenoglicol a partir de glicerol, que sejam ativos na reação de hidrogenólise e seletivos à formação de propilenoglicol. Para isso serão preparados e avaliados catalisadores de níquel e cobre em diferentes suportes na reação de hidrogenólise do glicerol, em sistema contínuo, sob diferentes condições de pressão em atmosfera inerte ou com adição de hidrogênio, temperatura de reação, velocidade espacial e teor de glicerol na alimentação. Com isso, pretende-se obter um catalisador com alta atividade e estabilidade para a reação em questão, que possa ser utilizado num processo comercial de aproveitamento do glicerol gerado nas plantas de biodiesel.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Projetos Concluídos

Período: 2014 - 2016

Título: Desenvolvimento de adsorventes para remoção de compostos de enxofre em correntes oriundas da gaseificação da biomassa


Descrição: O projeto tem por objetivo o preparo, caracterização e avaliação de adsorventes para serem aplicados na remoção de compostos de enxofre formados durante a gaseificação da biomassa. Deste modo será avaliado o potencial de alguns óxidos, soluções sólidas e espinélios na remoção de H2S oriundo da gaseificação de biomassa. Busca-se verificar o potencial dos adsorventes em ciclos de adsorção/regeneração e ajustar as condições de trabalho de modo a operar na máxima eficiência do processo. O projeto foi financiado pela Petrobras.


Integrantes: Robinson L. Manfro (Coordenador)

Período: 2014 - 2016

Título: Desenvolvendo a química verde a partir do aproveitamento do glicerol para a produção de ácido lático.


Descrição: O projeto tem por objetivo investigar a produção de ácido lático a partir do glicerol em meio alcalino, utilizando catalisadores de cobre e de platina suportados em MgO, Al2O3 e ZnO em sistema reacional de fluxo contínuo e avaliar o efeito das diferentes condições reacionais sobre o rendimento e a seletividade a ácido lático.


Integrantes: Robinson Luciano Manfro (coordenador)

Período: 2014 - 2016

Título: Desenvolvimento e avaliação de catalisadores a base de níquel resistentes ao enxofre para a remoção de alcatrão do gás combustível produzido na gaseificação de biomassa


Descrição: O projeto tem por objetivo o desenvolvimento de tecnologia para o tratamento catalítico de correntes formadas durante a gaseificação de biomassa, contendo alcatrão e H2S. Catalisadores a base níquel com diferentes suportes e promotores serão preparados e avaliados na reação de remoção do alcatrão em correntes contendo H2S com composição simulada daquelas provenientes da gaseificação de biomassa. Busca-se verificar o potencial dos catalisadores utilizando compostos modelos do alcatrão (benzeno e tolueno) em correntes sintéticas de gaseificação contendo H2S e ajustar as condições de trabalho de modo a operar na máxima eficiência do processo. O projeto foi financiado pela Petrobras.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2013 - 2016

Título: Produção de derivados furânicos a partir de biomassa: desenvolvendo a química verde no Estado do Rio de Janeiro


Descrição: A necessidade de desenvolver produtos ecologicamente sustentáveis vem cada vez mais dando suporte para o desenvolvimento de materiais alternativos obtidos a partir de biomassa, como, por exemplo, os derivados furânicos. Dentre esses, o 5- hidroximetilfurfural (HMF) é um intermediário químico fundamental para a produção de polímeros, biocombustíveis e vários outros produtos químicos, sendo um dos compostos chaves no desenvolvimento de uma biorrefinaria. Este projeto visa o desenvolvimento de catalisadores e condições de processo para produção de HMF a partir da desidratação ácida de açúcares (frutose/glicose) em diferentes meios reacionais (aquoso e orgânico). Para isso serão desenvolvidos catalisadores homogêneos e heterogêneos a base de heteropoliácidos (HPA), visando altas conversões de frutose e/ou glicose e alta seletividade em HMF. O projeto foi financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ (FAPERJ).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2013 - 2015

Título: Agregando valor a biomassa: otimização da cadeia de produção do bio-óleo e seus subprodutos


Descrição: A geração de energia e derivados a partir de biomassa é a única fonte sustentável de carbono orgânico e já vem sendo utilizada em grande escala na substituição de combustíveis fósseis. A produção de bio-óleo via pirólise rápida da biomassa vem de forma a preencher uma lacuna econômica e tecnológica da indústria nacional, uma vez que o mesmo pode ser utilizado como ponto de partida para a produção de diferentes combustíveis e insumos químicos. Neste sentido duas linhas de pesquisa serão estudadas neste trabalho: a primeira visando a transformação do bio-óleo em produto de maior valor agregado, através da reforma do bio-óleo visando a produção de hidrogênio, vetor energético e matéria-prima essencial na indústria petroquímica, e a segunda com o foco no reaproveitamento do subproduto formado no processo de pirólise rápida através da utilização do resíduo carbonáceo do processo de pirólise para a síntese de carvão ativado utilizado em tratamento e reuso de efluentes. Diferentes nanocatalisadores e métodos de preparo serão empregados visando à otimização dos sistemas de forma a agregar valor ao processo de pirólise e ainda dando uma nova opção a matriz energética brasileira. O projeto foi financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ (FAPERJ).


Integrantes: Nielson F.P. Ribeiro (Coordenador)

Período: 2012 - 2016

Título: Catalisadores resistentes ao coqueamento e ao envenenamento por enxofre para a remoção do alcatrão produzido por gaseificação de biomassa


Descrição: O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento de catalisadores para a remoção do alcatrão formado durante a gaseificação de biomassa, que sejam resistentes a deposição de coque e ao envenenamento por enxofre. Para isso serão preparados e avaliados catalisadores de níquel suportados em alumina, contendo diversos promotores, na reação de reforma a vapor de compostos modelo do alcatrão, sob diferentes condições de pressão, temperatura de reação, velocidade espacial, razão molar vapor/carbono e teores de H2S. Com isso, pretende-se obter um catalisador com alta atividade e estabilidade para a reação de reforma do alcatrão, que possa ser utilizado num processo comercial de aproveitamento do gás combustível gerado pela gaseificação de biomassa. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2011 - 2014

Título: Valorização da biomassa brasileira pela produção de hidrogênio via reforma do bio-óleo utilizando nanocatalisadores de metais transição resistentes a sinterização e coqueamento


Descrição: O objetivo básico deste projeto é o desenvolvimento de catalisadores resistentes a sinterização e deposição de coque aplicados na reforma do bio-óleo. Serão minuciosamente estudados os parâmetros determinantes da atividade catalítica, em cada composto modelo representativo do bio-óleo, a fim de se determinar rotas reacionais e descrever melhor o mecanismo da reação. Além disso, pretende-se estabelecer uma metodologia de preparação reprodutiva e de fácil manuseio que possibilite o desenvolvimento de catalisadores na forma nanométrica, com alta atividade, seletividade e estabilidade catalítica. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Nielson F.P. Ribeiro (Coordenador)

Período: 2010 - 2013

Título: Avaliação de catalisadores comerciais de reforma do gás natural e nafta para a remoção do alcatrão do gás combustível produzido por gaseificação de biomassa


Descrição: O projeto tem por objetivo o desenvolvimento de tecnologia para o tratamento catalítico do alcatrão formado durante a gaseificação de biomassa. Deste modo será avaliado o potencial de utilização de catalisadores comerciais de reforma do gás natural e da nafta na reação de remoção do alcatrão oriundo da gaseificação de biomassa. Busca-se verificar o potencial dos catalisadores utilizando compostos modelos do alcatrão (benzeno, tolueno, antraceno e naftaleno) e ajustar as condições de trabalho de modo a operar na máxima eficiência do processo. O projeto foi financiado pela Petrobras.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2010 - 2013

Título: Desenvolvimento de processo de conversão de glicose em frutose para obtenção de 5-hidroxi metil furfural (HMF) e 2,5 ácido dicarboxílico furânico (FDCA).


Descrição: O projeto visa o desenvolvimento do processo de conversão enzimática da glicose a frutose; o desenvolvimento de processo químico de conversão de frutose a HMF; e finalmente, otimização do processo de oxidação do HMF, visando a produção do FDCA. O projeto foi financiado pela FINEP e Braskem.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2009 - 2012

Título: Síntese e caracterização de La1-xSrxCo1-yFeyO3 (LSCF) para aplicação como catodo em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária


Descrição: O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de metodologias de preparação e caracterização de cobaltitas ferritas de lantânio dopadas com estrôncio (LSCF), com diferentes concentrações de dopantes (La1-xSrxCo1-yFeyO3; onde x = 0,2 - 0,4 e y = 0,2 - 0,5), com propriedades morfológicas, microestruturais e elétricas adequadas para serem empregadas como catodos em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2009 - 2011

Título: Materiais cerâmicos nanocristalinos para aplicação em células a combustível de óxido sólido


Descrição: Neste trabalho serão preparadas manganitas de lantânio com diferentes graus de dopagem com Sr (La1-xSrxMnO3 com x entre 0,2 e 0,4), por diferentes metodologias, visando avaliar o efeito da composição e do método de síntese sobre a microestrutura e condutividade elétrica. Em relação à microestrutura, será avaliada a influência do tamanho de partícula e porosidade sobre a formação da interface trifásica, necessária para a sinergia dos materiais e inibição do crescimento excessivo do grão durante a preparação dos catodos e operação das células. Com isso, pretende-se desenvolver um material nanocristalino com propriedades adequadas para utilização como catodo em células a combustível de óxido sólido. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2008 - 2013

Título: Desenvolvimento de materiais para aplicações em células a combustível


Descrição: O objetivo básico deste projeto é a formação de recursos humanos e o intercâmbio de conhecimentos em desenvolvimento de materiais para aplicação em células a combustível, com integração de diferentes grupos de pesquisa da UFRJ, UFRGS e FURB. O projeto foi financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2008 - 2011

Título: Aproveitamento do glicerol co-produto do biodiesel para produção de gás de síntese e derivados orgânicos


Descrição: O objetivo é estudar diferentes rotas para o aproveitamento da glicerina como matéria-prima para a indústria química, em especial a produção de gás de síntese, éteres alquílicos e produtos oriundos da oxidação do glicerol. O projeto envolve uma parceria com a UFAL, UFS e ITP. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2008 - 2010

Título: Desenvolvimento de perovskitas a base de manganita de lantânio utilizadas como catodos em células a combustível de óxido sólido


Descrição: O objetivo básico deste projeto é o desenvolvimento de metodologias de preparação e caracterização de perovskitas de manganita de lantânio (LaMnO3) dopadas com Sr, com propriedades adequadas para serem empregadas como catodos em células de óxido sólido. O projeto foi financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ (FAPERJ).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2008 - 2010

Título: Desenvolvimento de metodologias de preparo via técnicas coloidais visando o controle do tamanho de partícula no preparo de catalisadores de ouro aplicados na purificação do hidrogênio para células a combustível


Descrição: O objetivo básico deste projeto é o desenvolvimento de uma metodologia de preparação, que possibilite o controle do tamanho de partícula e a caracterização in situ dos fenômenos inerentes aos catalisadores. Pretende-se preparar catalisadores com nanopartículas e em particular estudar os catalisadores a base de ouro. Pretende-se maximizar a atividade catalítica pela formação de partículas nanométricas, minimizar a sinterização do material e aumentar a estabilidade catalítica. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Nielson F.P. Ribeiro (Coordenador)

Período: 2008 - 2010

Título: Produção de hidrogênio a partir da reforma do hidrolisado do bagaço da cana-de-açúcar e do glicerol


Descrição: Este projeto tem como objetivo avaliar o potencial de produção de hidrogênio por reforma em fase líquida do hidrolisado obtido a partir do bagaço da cana de açúcar e também do glicerol, em termos de rendimento de hidrogênio, utilizando diferentes catalisadores e sob diferentes condições reacionais. O projeto foi financiado pela Petrobras.


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2007 - 2010

Título: Produção de Biodiesel em meio contínuo empregando Hidrotalcitas como Catalisadores Heterogêneos e Gases Pressurizados como Solventes


Descrição: No presente projeto deseja-se realizar a reação em reator PFR recheado com um catalisador a base de hidrotalcita, empregando gases comprimidos como cossolventes da reação. Neste sentido espera-se tornar as condições de processo mais brandas em função do emprego de catalisadores e, ao mesmo tempo, aumentar as taxas cinéticas da reação quando do emprego dos catalisares heterogêneos. O projeto foi financiado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2007 - 2009

Título: Desenvolvimento de cermets de Ni/YSZ utilizados como anodos em células combustíveis a óxido sólido


Descrição: O objetivo básico deste projeto é o desenvolvimento de uma metodologia de preparação de cermets Ni/YSZ a fim de melhorar a homogeneidade da distribuição das fases metálica (Ni) e cerâmica (YSZ) pela formação de partículas nanométricas, minimizar a sinterização do material a altas temperaturas e aumentar a estabilidade do eletrodo quanto à formação de carbono residual. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2007 - 2008

Título: Desenvolvimento de catalisadores a base de hidrotalcitas para produção de hidrogênio com aplicação em células a combustível


Descrição: O objetivo básico deste projeto é desenvolver catalisadores de níquel e cobre, a partir de precursores do tipo hidrotalcita, para as reações de reforma autotérmica do metano e shift, respectivamente. O projeto foi financiado pela Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ (FAPERJ).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)

Período: 2005 - 2013

Título: Rede de Produção de Hidrogênio- Programa de Ciência, Tecnologia e Inovação para a Economia do Hidrogênio (PROH2).


Descrição: A substituição do petróleo por fontes alternativas ou renováveis menos poluentes delineia-se como um desafio científico imediato e uma das contribuições mais efetivas da pesquisa fundamental e aplicada para o funcionamento e manutenção da sociedade. O desenvolvimento de processos competitivos, que se materializem numa real contribuição nesta área, exige a geração de tecnologia inovadora, que contemple otimização de processos e diminuição de custos. A criação da Rede de Hidrogênio pelo MCT gera uma estrutura altamente capacitada para este objetivo. O presente projeto contempla a criação de uma Rede Nacional para o desenvolvimento de estudos visando a geração de hidrogênio a partir de gás natural e de fontes renováveis. O projeto foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP).


Integrantes: Mariana de Mattos V.M. Souza (Coordenadora)