Synthesis of biochar modified with 12-tungstophosphoric acid for the selective conversion of isoeugenol to vanillin

Abstract

Um catalisador ácido heterogêneo foi sintetizado pela ancoragem de ácido 12-tungstofosfórico (HPW) em biochar derivado de cascas de castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa). Este catalisador foi usado para a síntese de vanilina a partir de isoeugenol, empregando peróxido de hidrogênio em solvente acetonitrila. O biocatalisador funcionalizado com HPW foi preparado usando um método de sonicação, que evita a necessidade de solventes tóxicos e corrosivos, incorporando efetivamente tungstênio em uma proporção de massa de 25%. A caracterização dos catalisadores utilizou várias técnicas, incluindo difração de raios X, espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de raios X de energia dispersiva e espectroscopia ultravioleta-visível. 30HPW/CC(200–2) exibiu alta seletividade para vanilina (55%) com uma taxa de conversão significativa (69%). Ao longo de quatro ciclos, a seletividade e a conversão permaneceram consistentemente acima de 56% e 45%, respectivamente. Os resultados apresentados neste estudo têm o potencial de promover um processo de produção de vanilina mais sustentável, um valioso aditivo nas indústrias de alimentos e perfumes, renomado por seu alto valor econômico.