publicado na web em 06/05/2016 CATALYTIC PROPERTIES OF NANOMETRIC ZEOLITE X CONTAINING METHYLAMMONIUM CATIONS. The reduction of zeolite particle is one of the main features currently searched; it is due to the catalytic gains that these materials come in some reactions. In this work two faujasite zeolites of type X were evaluated, a micrometer and nanometric. Zeolites in sodium form were exchanged ionically with methylammonium cations. These materials were evaluated as catalysts in the Knoevenagel condensation reaction. Steric impediments restricted the ion exchange in the micrometer zeolite and have become more predominant due to the increase in the volume of cations. In nanometric sample such impediments were less evident due to the reduction of the particles provide greater accessibility to exchangers cations to inaccessible sodium in micrometer zeolite. The best catalytic performances were achieved with zeolites containing the monomethylammonium cation. The increased of the accessibility and diffusion of the reactants and products through the pores of the nanometric zeolite provided the best butyraldehyde conversions independent the exchanger cation.Keywords: X Zeolite; nanoparticles; ion exchange; base catalysis; Knoevenagel condensation.
INTRODUÇÃOAtualmente diversas pesquisas visam a redução do tamanho das partículas zeolíticas da escala micrométrica para nanométrica.1-3 Tal modificação confere significativas mudanças nas propriedades das zeólitas, caracterizando-se principalmente pelo aumento expressivo em sua área externa e acessibilidade aos sítios catalíticos. 4 Por consequência, diferentes performances são alcançadas, mesmo em aplicações tradicionais como em separação e catálise. 1,5 Apesar do grande potencial para o uso em reações industrialmente importantes, poucos estudos têm sido realizados com peneiras moleculares microporosas possuindo propriedades básicas. Entre elas estão as condensações de Claisen, de Knoevenagel, aldólicas, e a transesterificação. Hoje em dia, entre todas as aplicações industriais de catalisadores sólidos ácidos, básicos e bifuncionais, apenas 8% dos processos são catalisados por materiais com propriedades básicas. 6 A basicidade das zeólitas está relacionada com os ânions oxigênio pertencentes à sua rede. Os sítios básicos estão associados aos átomos de oxigênio estruturais, localizados próximos aos cátions compensadores de cargas.7 Esses ânions oxigênio são gerados pela inserção de átomos de alumínio à rede zeolítica. Por serem estruturais, o número de sítios básicos é igual ao número de átomos de alumínio na estrutura. Então a concentração de alumínio estrutural não está ligada somente a distribuição de cargas, mas também ao número de sítios básicos presentes na zeólita. A força desses sítios depende principalmente da acidez do cátion compensador de carga, mas também do teor de alumínio na rede zeolítica. 7,8 A troca iônica é uma propriedade das zeólitas associada à presença dos cátions que compensam a carga negativa relacionada aos tetraedros [AlO 4 ] -estruturais. 4,7...