Catalisadores heterogêneos derivados de hidróxidos duplos lamelares de Mg- Al e Ca-Al em reações de transesterificação para produção de biodiesel

• Autor(a) principal: Roberta Gomes Prado
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AA3PCB
• topic: transesterificação; óxidos mistos; catálise heterogênea; Hidróxidos duplos lamelares; hidrocalumita; biodiesel; Físico-química; Catálise heterogênea; Hidroxidos; Biodiesel; Óxidos

O biodiesel é um biocombustível obtido pela transesterificação e, ou, eterificação de materiais graxos com álcool de cadeia molecular curta, sendo uma mistura de ésteres de ácidos graxos. Tem elevada importância ambiental e é estratégico do ponto de vista da política energética por se tratar de um substituto do diesel de origem fóssil. Os catalisadores heterogêneos utilizados para a reação de transesterificação devem ser eficientes e de baixo custo. Neste estudo, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares de Mg-Al e Ca-Al.Seus produtos sólidos de decomposição térmica foram testados como catalisadores na transesterificação dos óleos de soja e da amêndoa da macaúba.Os óxidos mistos formados foram caracterizados por: difração de raios X no pó , espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria acoplada a calorimetria exploratória diferencial e espectrometria de massas, área superficial específica, dessorção de CO2 por programação de temperatura e microscopia eletrônica de varredura. São descritas as análises de eficiência química¿catalítica dos materiais de Mg-Al utilizando um planejamento fatorial fracionário com óleo de soja.Foram investigadas o efeito da temperatura (80, 105 e 130°),quantidade de catalisador(1,2 e 3% m/m), tempo (2, 5 e 8h) e a razão Mg:Al dos catalisadores (2:1, 4:1 e 6:1).Foi construída uma superfície de resposta, obtendo-se um ponto ótimo de reação .Nessas condições,foram avaliados o efeito do meio ácido e o teor de água do meio no desempenho do catalisador.Os produtos de decomposição térmica do composto do tipo da hidrocalumita foram testados em reações de transesterificação, utilizando temperatura de refluxo do álcool e agitação mecânica de 600 rpm.Os testes utilizando rota metílica apresentaram valores elevados de conversão; com 1,5 h de reação foram obtidos 97 e 95%, utilizando óleo de soja e de macaúba, respectivamente.Para a rota etílica, foram necessárias 12 h de reação para se obter 90% de conversão utilizando óleo de soja.Também foram sintetizados compostos do tipo da hidrocalumita intercalada com ânions vinilbenzenossulfonato, esse material apresentou um a morfologia diferente da hidrocalumita intercalada com cloreto.A hidrocalumita intercalada com ânions vinilbenzenossulfonato apresentou menor atividade catalítica na transesterificação, sendo necessárias 12 h de reação para se obter 96% de conversão metílica.