Conversão catalítica por desidratação do glicerol a bioprodutos utilizando sólidos a base de ZnO/Al2O3

• Autor(a) principal: Alves, Layssa Cristine
• 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/123456789/51874
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Glicerol; Glycerol; Catálise Heterogênea; Heterogeneous Catalysis; Desidratação do Glicerol; Glycerol Dehydration; Acetol; Acetol; 1,2-propanodiol; 1,2-propanediol; Química do Petróleo

Na busca da supressão do desprendimento de gases do efeito estufa, rotas verdes são atualmente empregadas. Nesse ramo, encontra-se a produção de biocombustíveis que tem se intensificado cada vez mais. Entretanto, existe uma produção demasiada do biodiesel no mundo o que acaba gerando uma grande quantidade de glicerol como subproduto da reação de transesterificação. Como solução para esse gargalo torna-se interessante uma aplicabilidade afim de aprimorar e favorecer a produção desse combustível de fonte renovável tornando lucrativa e sustentável. Uma das rotas, se encontra na sua conversão a produtos de maior valor agregado via catálise heterogênea, utilizando óxidos de metais de transição. Com isso, nesse trabalho foram sintetizados os óxidos a base de Zn e Al pelo método de Pechini, para uso na reação de desidratação do glicerol. Foram feitas caracterizações por diferentes técnicas, sendo elas o DRX, FRX, RMN, MEV, TG e FTIR para análise de suas propriedades. Na técnica de DRX, pode-se perceber um material constituído de partes cristalinas, onde foram observados picos característicos de ZnO, Al2O3 e ZnAl2O4. Pelo FRX, obteve-se altas concentrações de zinco enquanto que o alumínio apresentou baixas concentrações esperadas comparadas com seus óxidos. O 27Al RMN foi realizado afim de observar a coordenação do alumínio, o qual demonstrou sendo predominantemente octaédrica, característica da fase alumina onde os sítios de Al3+ são octaédricos. Os resultados do MEV determinaram a morfologia do tipo esponjosa, apresentando alta porosidade, o que se espera para materiais utilizados como catalisadores. Com os dados do TG, pode-se notar a presença de eventos inicias de dessorção de água, à queima de carbono em 270°C e ainda, a decomposição de possíveis carboxilatos em 800°C. De acordo com o FTIR, as bandas características de adsorção de carboxilatos foram encontradas em 1464 cm-1, estiramentos vibracionais de C–O e C=O e de grupos hidroxila ligados aos metais em 1605 cm-1, a presença de grupos C-H em 2850 cm-1 e grupos OH referente a deformações angulares de água remanescente adsorvida em 3350 cm-1. Os catalisadores obtidos apresentaram conversões de glicerol condizentes com as condições reacionais, sendo 31,01% a maior. Além disso, o Zn10Al90 com pré-tratamento de N2 conseguiu obter maior porcentagem de seletividade a acetol e 1,2-propanodiol.