Avaliação da basicidade promovida por Ca e Mg em catalisadores de Pt/K10 para oxidação do glicerol

• Autor(a) principal: Silva, Aline Raymundo Pereira da
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/20057
• topic: CNPQ::OUTROS::QUIMICA INDUSTRIAL; Catalisadores; Glicerol; Oxidação

Sabe-se que o glicerol é um coproduto da reação de transesterificação de triglicerídeos para a geração de biodiesel. A conversão do glicerol à produtos de maior valor agregado é uma perspectiva interessante. Uma rota promissora é a de oxidação do glicerol à ácido glicérico (GLYA), ácido glicólico (GLYCA), gliceraldeído (GLYALD) e di-hidroxiacetona (DHA). Nesse estudo foi investigado o efeito da promoção por óxidos básicos de Ca e Mg na atividade de catalisadores de Pt suportada em argila K10. Os catalisadores foram preparados com 3 %m/m de Pt e 15%m/m de CaO ou MgO. Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por: difração de raios X, fluorescência de raios X, TPD-CO2 e TPD-NH3, adsorção de N2 e microscopia eletrônica de varredura. Foram realizadas reações em um intervalo de 60 a 120 mL.min-1 de ar sintético, com temperaturas de 60°C até 80°C. Todos os catalisadores foram capazes de oxidar o glicerol e as maiores conversões foram obtidas na maior temperatura. Entre os catalisadores promovidos com óxidos a maior seletividade à DHA, um dos produtos de maior valor agregado, foi de 38% na vazão de 90 mL.min-1 para o catalisador promovido com MgO a 80 °C. Porém, o catalisador ácido Pt/K10 foi mais hábil na produção de DHA, e nas mesmas condições, utilizando 120 mL.min-1 de oxidante, a seletividade a DHA obtida foi de superior a 60%. Consequentemente, acredita-se que a influência da oferta de O2 varia conforme a especificidade do sítio catalítico ativo. Os sítios Pt-O* e Pt-OH*, que são gerados no sistema com a ação dos óxidos básicos na etapa lenta da reação de oxidação do glicerol, indicam que o aumento da vazão de oxidante favorece de forma limitada e não linear a seletividade a GLYALD. Fato que está de acordo com a tendência apontada pela literatura. De modo geral, o aumento da concentração de sítios básicos fortes e moderados foi determinante e tornou o sistema mais seletivo a GLYA, produto igualmente valoroso que o DHA. Os resultados em termos de seletividade para o catalisador promovido com CaO, à 80°C e 120 mL.min-1 de ar foram de: 17% GLYA, 42% GLYALD e 12% DHA. O catalisador promovido com MgO, para as mesmas condições apresentou seletividades de 18% GLYA, 35% GLYALD e 27% DHA. O catalisador Pt/K10, na maior vazão de oxidante e temperatura obteve: 10% GLYA, 15% GLYALD e 64% DHA.