Um material com características privilegiadas para uso na indústria petroquímica e química fina, desenvolvido por pesquisadores da UFRN da área de Química e Ciência de Materiais, recebeu no mês de março o reconhecimento do Instituto Nacional da Propriedade Intelectual (INPI) como tecnologia inédita. O produto, fruto da invenção, foi denominado pelos inventores Sibele Berenice Castellã Pergher, Yuri Miguel Variani e Alejandro Eusebio Rojas Nuñez como LPM-5, nome alusivo ao de Laboratório de Peneiras Moleculares, espaço onde a pesquisa ocorreu, e o número cinco em referência ao quinto material desenvolvido e patenteado pelo grupo.
O LPM-5 é uma zeólita, material poroso com canais e cavidades de dimensões moleculares, possuindo diferentes propriedades e aplicações derivadas da sua grande diversidade e composição estrutural. Essa composição pode ser modificada – foi justamente a partir de uma alteração que os três cientistas ampliaram as potencialidades de emprego do material.
“As zeólitas, por possuírem uma rede estrutural porosa bem definida, são consideradas peneiras moleculares, que podem selecionar moléculas pelo seu tamanho, e isso pode ser empregado em diversos processos de separação e adsorção. No caso dessa concessão de patente, inserimos o Titânio na rede e assim ampliamos as aplicações para catálise, sendo o Titânio o sítio ativo”, explica Sibele Pergher. O acréscimo da substância é alcançado com o emprego de um composto orgânico específico, à base de imidazol. A escolha de qual composto orgânico será utilizado é crucial para direcionar a uma estrutura ou outra e controlar a incorporação de outros elementos na rede zeolítica, situação que indica os possíveis usos dos produtos que venham a ser obtidos.
Estes materiais zeolíticos têm como principal vantagem a seletividade, isto é, capacidade de separar moléculas através de peneiramento molecular. Essa possibilidade ocorre por causa dos tamanhos uniformes dos poros dos materiais. Aliado a isso, estes materiais possuem elevada área superficial que os fazem materiais atrativos para o uso como adsorventes e catalisadores. Um dos usos mais disseminados das zeólitas é como catalisador no refino de petróleo, justamente “peneirando” diferentes moléculas reagentes ou produtos, obtendo assim compostos de maior valor agregado.
Contudo, o conjunto de aplicações é bem vasto, sobretudo na indústria: remoção de metais pesados em tratamento de efluentes contaminados, purificação e separação de compostos gasosos, inativação de metais pesados tóxicos ou radioativos de solo, conversão de substâncias presentes no gás natural (metano, etano e propano, por exemplo) em compostos aromáticos, e com fertilizantes.
Pergher salienta que o produto LPM-5 tem bastante valor agregado em virtude de a inserção de Titânio na estrutura ter amplificado as propriedades catalíticas na oxidação de alcanos (substâncias químicas obtidas principalmente do refino do petróleo e do processamento de gás natural) e na epoxidação de olefinas e hidroxilação do fenol, processos importante para as mudanças de características dessas substâncias fruto de processos físico-químicos realizados durante o refino.
