Utilização de um rejeito de minério de ferro no desenvolvimento de um catalisador heterogêneo ácido para a síntese de biodiesel

• Autor(a) principal: Caroline Duarte Prates
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-B44TCT
• topic: catálise heterogênea ácida; esterificação; óxido de ferro sulfatado; Biodiesel; Minérios de ferro; Óxidos de ferro; Catálise heterogênea; Esterificação (Quimica); Biodiesel; Quimica inorganica; Catalisadores

Neste trabalho foram sintetizados catalisadores heterogêneos ácidos baseados em óxido de ferro sulfatado para produção de biodiesel, via reação de esterificação do ácido oleico com metanol, utilizando-se uma lama de rejeito de mineração como fonte de óxido de ferro. Os catalisadores foram preparados por três diferentes processos: síntese seca com sulfato de amônio, síntese úmida com solução de sulfato de amônio e síntese ácida com solução de ácido sulfúrico. Em seguida, os materiais foram calcinados a temperaturas de 300, 400, 500 e 600°C. Os catalisadores produzidos foram caracterizados por espectroscopia Mössbauer, difração de raios X (DRX), espectroscopia na regiãodo infravermelho (IV), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS), IV de piridina adsorvida e titulação potenciométrica. Os resultados obtidos nas técnicas de caracterização e nos testes catalíticos indicaram que os materiais calcinados a 500°C apresentam maior atividade, e a síntese ácida com solução de ácido sulfúrico foi o processo mais eficiente, devido à formação de uma maior quantidade de sítios ácidos dispersos. Nas reações de esterificação, as melhores condições reacionais foram 10% de catalisador, fração molar ácido oleico:metanol de 1:60, temperatura de 120°C e tempo de reação de 8 horas para os materiais produzidos pela síntese seca e pela síntese úmida e calcinados a 500°C, obtendo-se valores de conversão de 98 e 93%, respectivamente. Para o material produzido pela síntese ácida e calcinado a 500°C, as melhores condições foram 5% de catalisador, fração molar ácido oleico:metanol de 1:15, temperatura de 120°C e tempo de reação de 4 horas, obtendo-se o valor de conversão de 100%. Os resultados obtidos indicam que os catalisadores heterogêneos ácidos produzidos são eficientes e promissores nas reações de esterificação do ácido oleico para produção de biodiesel.