Desenvolvimento, caracterização e aplicação de novos catalisadores poliméricos heterogêneos baseados em poliestireno sulfonado e polissulfona para produção de biodiesel metílico a partir do ácido oleico

• Autor(a) principal: Lima, Ana Paula de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21299; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.762
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Esterificação; Esterification; Acido oleico; Oleic acid; Poliestireno sulfonado; Sulfonated polystyrene; Polissulfona; Polysufone; Biocombustíveis; Biodiesel; Esterificação (Química); Poliestireno

A produção de biodiesel por esterificação é uma rota promissora, uma vez que não envolve a geração de efluentes, não é necessário um controle de qualidade rigoroso da matéria prima em termos de ácidos graxos livres e não há contaminação do biodiesel por glicerina, já que o subproduto formado é água. Neste trabalho empregam-se catalisadores ácidos heterogêneos devido às inúmeras vantagens quando comparado aos homogêneos, como facilidade de uso, diminuição da corrosão, diminuição das etapas de purificação do biodiesel. Catalisadores poliméricos de polissulfona (PSF) e poliestireno sulfonado (PSS) foram preparados como membranas para catalisar a reação de esterificação do ácido oleico com metanol, produzindo oleato de metila que pode ser empregado como biodiesel. Vários tipos morfológicos de membranas de PSS e PSF foram obtidos por casting e eletrofiação. As condições reacionais para a produção de biodiesel foram: temperatura de 100 °C, razão molar de 10:1 (metanol:ácido oleico), 5 % de catalisador e vários tempos de reação: 10 min, 30 min, 60 min, 90 min, 120 min, 240 min, 360 min, 480 min e 600 min. A presença de fios, poros ou homogeneidade na estrutura das membranas foi comprovada pelo MEV. A estabilidade e comportamento térmicos foram verificados por TGA/DTG e DSC. Pelos métodos BET e BJH foram possíveis obter a área superficial das membranas, volume e tamanho dos poros. A conversão em biodiesel é definida pelas bandas do FTIR e GC. Para as membranas que apresentam o PSS, 10 minutos de reação foram suficientes para obter um rendimento significativo. O emprego da PSF resultou em maior estabilidade térmica para a blenda polimérica PSF_PSS. A membrana eletrofiada PSF_PSS apresentou a melhor conversão em oleato de metila, 70,5 % com apenas 10 minutos de reação, esse valor aumentou para 95,8 % com 240 minutos de reação. Considerando o desempenho dos catalisadores heterogêneos descritos na literatura, os resultados obtidos são significativos em relação ao tempo de reação e conversão do processo.