Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos derivados de glicose para produção de biodiesel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Diogo Silva de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/50263
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2023.
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spelling Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos derivados de glicose para produção de biodieselBiodieselCatalisadores heterogêneosEsterificaçãoGlicoseDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2023.Nas últimas décadas, a sociedade vem enfrentando diversos desafios, como problemas ambientais, aquecimento global, crise energética e esgotamento do petróleo. Esse cenário estimulou o desenvolvimento de pesquisas que visam o aumento da produção e do consumo de combustíveis derivados de fontes renováveis de energia. Nesse contexto, o biodiesel se tornou o principal combustível renovável ao longo dos anos devido a sua menor emissão de poluentes, quando comparado ao diesel mineral, além disso, pode ser usado como óleo de aquecimento, lubrificante, plastificante, absorvente e solvente. No Brasil, a produção atual de biodiesel utiliza a transesterificação alcalina de óleos vegetais refinados com metanol, o que apresenta as desvantagens intrínsecas da catálise homogênea. Os catalisadores heterogêneos vêm sendo comumente utilizados na indústria química e são de grande importância para inúmeros processos comerciais. Neste trabalho, estudou-se a síntese e caracterização de catalisadores heterogêneos ácidos derivados da pirólise e sulfonação da glicose para produção de biodiesel. As temperaturas de pirólise foram 200 e 300 °C, sendo os materiais resultantes sulfonados com H2SO4 concentrado para gerar os catalisadores GS200 e GS300, respectivamente. A caracterização foi realizada utilizando as técnicas de DRX, FRX/EDX, CHN, FTIR e análises térmicas (TG/DTG/DTA). A presença de enxofre nas amostras sulfonadas foi confirmada por FRX/EDX e o catalisador GS200 apresentou 5,76 mmol g-1 de sítios ácidos, enquanto o GS300 apresentou 9,46 mmol g-1 . A atividade catalítica dos materiais preparados foi investigada na reação de transesterificação dos triacilglicerídeos presentes no óleo de soja refinado durante 4 h e na reação de esterificação do ácido oleico durante 1 h. Na transesterificação foram obtidos valores de 84,5 e 84,3% de conversão, enquanto que a esterificação apresentou 93,4 e 95,0%, respectivamente para as amostras GS200 e GS300. Atrelados aos princípios de química verde, os resultados mostram que os materiais obtidos apresentam potencial para aplicação como catalisadores heterogêneos na produção do biodiesel.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).In the last decades, society has been facing several challenges, such as, environmental problems, global warming, energy crisis and oil depletion. This scenario motivated the development of research associated with the production and consumption of fuels derived from renewable energy sources. In this context, biodiesel has become the main renewable fuel over the past years due to its lower emission of pollutants, when compared to mineral diesel, in addition, it can be used as heating oil, lubricant, plasticizer, absorbent and solvent. In Brazil, biodiesel is currently produced from alkaline transesterification of refined vegetable oils with methanol, which has the intrinsic disadvantages of homogeneous catalysis. On the other hand, heterogeneous catalysts have been commonly used in the chemical industry and are of great importance for innumerous commercial processes. In this work, heterogeneous acid catalysts derived from the pyrolysis and sulfonation of glucose were used in biodiesel production. The glucose was pyrolized at 200 and 300 °C and the resulting materials were sulfonated with concentrated H2SO4 to generate GS200 and GS300 catalysts, respectively. The characterization was performed using XRD, XRF/EDX, CHN, FTIR and thermal analysis (TGA/DTG/DTA). The presence of sulfur in the sulfonated samples was confirmed by FRX/EDX and GS200 catalyst showed 5.76 mmol g-1 of acid sites, while GS300 showed 9.46 mmol g-1 . The catalytic activity of the prepared materials was investigated in the transesterification reaction of triacylglicerides in refine soybean oil for 4 h and in the esterification reaction of oleic acid for 1 h. The transesterification showed conversion values of 84.5 and 84.3%, while esterification showed 93.4 and 95.0% for GS200 and GS300, respectively. These results showed that the materials obtained have potential for application as heterogeneous catalysts in the production of biodiesel, which is associated to the principles of green chemistry.Instituto de Química (IQ)Programa de Pós-Graduação em QuímicaMacedo, Julio Lemos deOliveira, Diogo Silva de2024-09-02T12:36:08Z2024-09-02T12:36:08Z2024-09-022023-04-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Diogo Silva de. Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos derivados de glicose para produção de biodiesel. 2023. 64 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio.unb.br/handle/10482/50263porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-09-02T12:36:09Zoai:repositorio.unb.br:10482/50263Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-09-02T12:36:09Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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