Catalisadores de rutênio suportados aplicados na hidrogenação parcial do benzeno : influência do método de síntese

Abstract

A hidrogenação parcial do benzeno a ciclohexeno é uma reação que desperta considerável interesse da indústria petroquímica, já que o ciclohexeno é uma molécula mais versátil do que o ciclohexano, produto comumente obtido a partir do mesmo substrato. A reatividade especial da cicloolefina pode ser aproveitada para simplificar a rota de síntese do nylon, por exemplo, gerando economia de átomos e de energia. Neste trabalho, foi estudada a influência do método de síntese de catalisadores de rutênio suportados sobre alumina no seu desempenho catalítico para a reação. Para tanto, amostras de catalisador foram obtidas a partir de dois métodos diferentes: redução de precursores monometálicos em fase coloidal e deposição por magnetron sputtering. Esses materiais foram caracterizados e usados para reações de hidrogenação de benzeno. A técnica de magnetron sputtering, dentre todas as amostras preparadas, forneceu os catalisadores mais ativos para a reação estudada, com frequências de turnover de 90 h-1. O diâmetro estimado das nanopartículas de rutênio suportadas obtidas dessa forma é 5,9 nm. Por outro lado, a redução de precursores metálicos permitiu a obtenção do catalisador com a maior seletividade para o produto desejado. Trata-se do catalisador sintetizado a partir do complexo organometálico Bis(2-metilalil)(1,5-ciclooctadieno)rutênio(II), cujas nanopartículas apresentam diâmetro médio de 4,9 nm e estão dispersas em forma de agregados sobre o suporte. Estes catalisadores forneceram seletividades da ordem de 10% para conversões de benzeno de 20%.