Estudo da desidratação de glicerol sobre CuO/SiO2 reduzidos em diferentes temperaturas
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51871 |
Resumo: | Devido ao crescimento populacional e desenvolvimento industrial, a necessidade de fontes de energia que supram essa demanda atual também aumentou. Dentre elas, o biodiesel vem ganhando destaque por ser mais sustentável quando comparado a outros combustíveis fósseis como o diesel comercial. Todavia, a produção de biodiesel em larga escala gera o glicerol. Diante disso, vários estudos e aplicações vem sendo feitas com o intuito de aumentar o valor agregado deste coproduto. Neste trabalho, foi sintetizado o catalisador à base de cobre disperso em sílica (CuO/SiO2) reduzidos em diferentes temperaturas para desidratar o glicerol. A síntese foi realizada pelo Método dos Precursores Poliméricos (Pechini) e o catalisador foi caracterizado previamente pelas técnicas de Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A partir do DRX inicial foi possível confirmar que a síntese do catalisador ocorreu com êxito. Posteriormente, foram realizados ensaios catalíticos em 180, 250 e 300°C, visando verificar o efeito de redução in situ na conversão e seletividade do glicerol. Dessa forma, o desempenho catalítico foi avaliado pelas técnicas de Cromatografia Gasosa por Ionização de Chama (CG-FID), Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massa (CG-MS) e DRX. Os resultados obtidos identificaram a geração de 1,2-propanodiol e o acetol a partir da conversão do glicerol. Em ambos produtos gerados a conversão foi baixa, porém, a seletividade para o 1,2-propanodiol foi elevada. Além disso, os difratogramas obtidos após os testes catalíticos mostraram que a redução do cobre nas condições de 250 e 300 °C ocorreu quase por completo. Assim, o estudo realizado para a elaboração deste trabalho comprovou que a utilização do CuO/SiO2 como catalisador para a desidratação do glicerol é uma rota interessante pois atribui maior valor agregado ao subproduto e serve como base para outras aplicações alternativas. |
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Neste trabalho, foi sintetizado o catalisador à base de cobre disperso em sílica (CuO/SiO2) reduzidos em diferentes temperaturas para desidratar o glicerol. A síntese foi realizada pelo Método dos Precursores Poliméricos (Pechini) e o catalisador foi caracterizado previamente pelas técnicas de Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A partir do DRX inicial foi possível confirmar que a síntese do catalisador ocorreu com êxito. Posteriormente, foram realizados ensaios catalíticos em 180, 250 e 300°C, visando verificar o efeito de redução in situ na conversão e seletividade do glicerol. Dessa forma, o desempenho catalítico foi avaliado pelas técnicas de Cromatografia Gasosa por Ionização de Chama (CG-FID), Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massa (CG-MS) e DRX. Os resultados obtidos identificaram a geração de 1,2-propanodiol e o acetol a partir da conversão do glicerol. Em ambos produtos gerados a conversão foi baixa, porém, a seletividade para o 1,2-propanodiol foi elevada. Além disso, os difratogramas obtidos após os testes catalíticos mostraram que a redução do cobre nas condições de 250 e 300 °C ocorreu quase por completo. Assim, o estudo realizado para a elaboração deste trabalho comprovou que a utilização do CuO/SiO2 como catalisador para a desidratação do glicerol é uma rota interessante pois atribui maior valor agregado ao subproduto e serve como base para outras aplicações alternativas.Due to population growth and industrial development, the need for energy sources that meet this current demand has also increased. Among them, biodiesel has become more prominent because it is more sustainable when compared to other fossil fuels such as commercial diesel. However, large-scale biodiesel production generates glycerol. Therefore, several studies and applications have been made to increase the added value of this co-product. In this work, a silica-dispersed copper (CuO/SiO2) based catalyst, reduced at different temperatures to dehydrate glycerol, was synthesized. The synthesis was carried out by the Polymeric Precursors Method (Pechini) and the catalyst was previously characterized by the XRay Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). From the initial XRD it was possible to confirm that the synthesis of the catalyst was successful. Subsequently, catalytic tests were carried out at 180, 250 and 300°C, aiming to verify the effect of in situ reduction on the conversion and selectivity of glycerol. Thus, the catalytic performance was evaluated by the techniques of Gas Chromatography Flame Ionization (GC-FID), Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and XRD. The obtained results identified the generation of 1,2-propanediol and acetol from the conversion of glycerol. In both generated products, the conversion was low, however, the selectivity for 1,2-propanediol was high. Furthermore, the diffractograms obtained after the catalytic tests showed that the copper reduction under the conditions of 250 and 300 °C occurred almost completely. Thus, the study carried out for the preparation of this work proved that the use of CuO/SiO2 as a catalyst for the dehydration of glycerol is an interesting route because it attributes greater added value to the by-product and serves as a basis for other alternative applications.Universidade Federal do Rio Grande do NorteQuímica do PetróleoUFRNBrasilInstituto de QuímicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAGlicerolÓxido de cobreÓxido de silícioDesidrataçãoCatáliseQuímica do PetróleoEstudo da desidratação de glicerol sobre CuO/SiO2 reduzidos em diferentes temperaturasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51871/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51871/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALTCC_JULIA BERNARDO.pdfTCC_JULIA BERNARDO.pdfapplication/pdf981480https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/51871/1/TCC_JULIA%20BERNARDO.pdf94d79d26ddb4396de92ae3941efecb2cMD51123456789/518712023-08-11 10:38:38.265oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-08-11T13:38:38Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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