Óxido de grafeno funcionalizado com grupos sulfônicos: um novo catalisador para a síntese de biodiesel

• Autor(a) principal: Dias, Julianna Pinho
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6494
• topic: Óxido de grafeno sulfonado; Biodiesel; Catálise; Catálise; Síntese orgânica; Óxido; Grafeno; Sulfonated graphene oxide; Biodiesel; Catalysis

Este trabalho mostra a síntese, caracterização e aplicação de um catalisador ácido derivado do óxido de grafeno na reação de transesterificação do óleo de soja para obtenção de biodiesel. O óxido de grafeno (GO) foi obtido a partir da oxidação de flocos de grafite, utilizando o KMnO4 e NaNO3 em meio ácido, seguida de um processo de esfoliação. Esse material foi então reduzido com borohidreto de sódio (NaBH4) em meio alcalino para formar o óxido de grafeno reduzido (rGO). Grupos –SO3H foram adicionados ao rGO a partir de uma reação de sulfonação aromática, a qual deu origem ao catalisador ácido (rGO-SO3H). Posteriormente, a síntese do rGO-SO3H foi confirmada pela combinação de diversas técnicas de caracterização, tais como análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho no modo de refletância total atenuada (ATR), análise termogravimétrica (ATG) microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS) e difração de raios X (DRX). Os testes catalíticos foram realizados em refluxo e em reator Parr. As amostras de biodiesel obtidas através da reação de transesterificação do óleo de soja foram analisadas e quantificadas por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de ¹H). A taxa de conversão alcançada pelo catalisador rGO-SO3H foi de 84 %, utilizando razão molar metanol/óleo 20:1, 100 mg do catalisador e 6 h de reação a 80 °C em reator Parr. O seu desempenho catalítico foi comparado ao do seu precursor, o rGO. A conversão alcançada por este nas mesmas condições do rGO-SO3H foi de 45 %. O catalisador rGO-SO3H também mostrou boa capacidade de reuso ao alcançar valores constantes de conversão até o terceiro ciclo catalítico (1º ciclo: 84 %; 2º ciclo: 86 %; 3º ciclo: 87 %)