Modelagem de superfícies de lignina, celulose, quitina e quitosana dopadas com agentes químicos com potencial catalítico para a transesterificação de triglicerídeos

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Almeida, Eduardo Walneide Castilho
• Orientador(a): Santos, Hélio Ferreira dos
• Banca de defesa: Bruns, Roy Edward , Oliveira, Marcone Augusto Leal de , Junqueira, Georgia Maria Amaral , Pliego Junior, Josefredo Rodriguez
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Triglicerídeos; Catalisadores; Modelagem molecular; Biopolímeros; Triglycerides; Catalysts; Molecular modeling; Biopolymers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4441

No presente trabalho, modelos biopoliméricos derivados de biomassa foram estudados visando avaliar sua viabilidade enquanto superfícies capazes de funcionar como potenciais agentes catalíticos heterogêneos para o processo de transesterificação de óleos vegetais. Inicialmente, modelos representativos de lignina (dímeros), celulose (dímeros, trímeros, tetrâmeros e pentâmeros), quitina (dímeros, tetrâmeros e hexâmeros) e quitosana (dímeros, tetrâmeros e hexâmeros) foram submetidos a uma metodologia sequencial quânticaquimiométrica-quântica de análise conformacional. Por meio desta, foram selecionados os pares de ângulos torcionais de maior efeito para a descrição de energia total dos modelos derivados de biopolímeros. Os dados estruturais das estruturas moleculares de modelos de lignina, celulose, quitina e quitosana otimizadas através deste método apresentaram um bom acordo com valores experimentais constantes na literatura. Logo, tais modelos serviram de base para o estudo da interação entre estes biopolímeros e alguns compostos de comprovado poder catalítico para o processo de transesterificação de óleos vegetais. A análise do processo de interação envolvendo o trióxido de enxofre (SO3), o metóxido de sódio (MS), o complexo metálico Sn(IV)(3-hidróxi-2-metil-4-pirona)2 (CM) e o tetrafenilporfirinato de estanho (IV) como dopantes dos modelos biopoliméricos apontou a viabilidade do processo de dopagem de materiais derivados de biomassa através da obtenção de valores baixos para as energias de interação (Eint) em todos os casos. Para o dopante SO3 foram estabelecidos alguns parâmetros termodinâmicos e cinéticos atrelados ao processo reacional de dopagem das superfícies de modelos de lignina, celulose, quitina e quitosana. Os resultados apontaram a viabilidade termodinâmica e cinética do processo, por meio da obtenção de uma barreira de ativação moderada (ΔG‡ ~ 20,0 kcal mol-1) aliada a uma viabilidade entálpica de, aproximadamente, 8,0 kcal mol-1. A variação da energia livre de Gibbs reacional (ΔrG) mostrou-se favorável à ocorrência dos processos reacionais em todos os casos.