Desidrogenação parcial de butanol por fluxo contínuo catalisada por óxidos metálicos mistos modificados com cu+2

• Autor(a) principal: Rocha, Luís Fernando Batista da
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/215049
• topic: 1-butanol; Hidroxidos duplos lamelares; Óxidos metálicos mistos; Reação de guerbet; Double lamellar hydroxides; Mixed metallic oxides; Guerbet reaction

Nos últimos anos tem aumentado o interesse pela obtenção de energia e produtos químicos de maior valor agregado a partir de matérias-primas renováveis, que substituam os produtos derivados de petróleo devido seus problemas ambientais. Entre os processos existentes como por exemplo a biorrefinaria de substratos renováveis, a reação de Guerbet também tem sido muito utilizada na síntese de produtos orgânicos a partir de álcoois de cadeia curta. Para essas reações são utilizados catalisadores com propriedades ácido/básicas e grande capacidade de desidrogenação/hidrogenação, como podemos citar principalmente os óxidos metálicos mistos (OMM) derivados de Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL). Neste trabalho foi realizado a desidrogenação parcial de 1-butanol empregando OMM substituindo 10% dos íons Mg+2 por íons Cu+2, utilizando um reator de fluxo contínuo ajustado a 500°C durante 3 horas de reação. Os HDL foram sintetizados pelo método de co-precipitação mediante variação do pH (8 ,10 e 13) e proporções entre M+2/M+3 (3:1 e 5:1), visando modificar a morfologia e as propriedades físico-químicas dos OMM finais. A caracterização físico-química dos HDL e seus respectivos OMM foram realizadas através de diferentes técnicas analíticas: Difração de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Área Superficial Específica (MÉTODO BET) e Espectroscopia Vibracional no Infravermelho (FTIR-ATR). Os ensaios catalíticos foram realizados mediante fluxo contínuo de 1-butanol de 0,2 mL/min com aquecimento a 500°C em colunas reacionais devidamente empacotadas, obtendo como resultados reacionais um consumo de 1-butanol de até 92,3%. Foram também coletados e quantificados os gases gerados nas reações catalíticas, obtendo volumes que chegaram até 6,7 litros desses gases, considerando que as quantidades de gases coletados são correspondentes a matéria perdida nas reações. Através da Cromatografia Gasosa Acoplada com Espectrometria de Massas (GC–MS), foram identificados e quantificados os produtos orgânicos obtidos nas reações e suas respectivas classes orgânicas. Os produtos com maior seletividade obtidos nas reações catalíticas foram: butiraldeído, n-butil éter e o 2- buteno, produtos estes com maior valor agregado que o 1-butanol, fato que demonstra sucesso reacional e qualidade dos catalisadores derivados de HDL sintetizados em diferentes pH e proporções molares.