Esterificação de ácido oléico sobre catalisadores mesoporosos tipo SO4-2/MCM-41 visando a produção de biodiesel

Climatic changes, largely induced by the use of fossil fuels and the concern with the sustainable development, has become renewable sources of energy extremely important. Nowadays, renewable sources of energy can be obtained, among several available processes, starting from transesterification, este...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Nascimento, Alexsandra Rodrigues do lattes
Orientador/a: Souza, Marcelo José Barros de lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Sergipe
Programa: Pós-Graduação em Engenharia Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://ri.ufs.br/handle/riufs/5048
Citação:NASCIMENTO, Alexsandra Rodrigues do. Esterificação de ácido oléico sobre catalisadores mesoporosos tipo SO4-2/MCM-41 visando a produção de biodiesel. 2009. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2009.
Resumo Português:As mudanças climáticas, induzidas em grande parte pelo uso de combustíveis fósseis e a preocupação com o desenvolvimento sustentável, tem tornado as fontes renováveis de energia extremamente importantes. Nos dias atuais, fontes renováveis de energia podem ser obtidas, dentre vários processos disponíveis, a partir de reações de transesterificação, esterificação ou pirólise. A reação de esterificação pode ser conduzida tanto com catalisadores homogêneos quanto heterogêneos, sendo eles ácidos ou básicos. O emprego da catálise ácida heterogênea é preferível quando se pretende reduzir significativamente o numero de etapas de purificação dos produtos, bem como a possibilidade de reuso do catalisador. Neste contexto, pesquisas têm sido desenvolvidas utilizando catalisadores heterogêneos com o objetivo de estudar a obtenção de biocombustíveis. Este trabalho teve como finalidade desenvolver catalisadores mesoporosos sulfatados para a aplicação na produção de biodiesel via catálise ácida. A amostra de MCM-41 foi sintetizada pelo método hidrotérmico e foi submetida à sulfatação, de modo a se obter catalisadores ácidos com diferentes teores de sulfato no MCM-41. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios-X e espectroscopia na região do infravermelho. A atividade catalítica dos materiais foi medida em reator de batelada, através da reação modelo de esterificação etílica de acido oléico. Através dos resultados de difração de raios-X, foi observado que o MCM-41 foi obtido com sucesso, pois apresentou os picos característicos da estrutura mesoporosa. As análises de espectroscopia na região do infravermelho mostraram também que o método de calcinação foi promissor na eliminação do direcionador orgânico, tendo sido também observadas as principais bandas vibracionais referentes ao sulfato, ligado na estrutura do MCM-41. Os resultado obtidos em relação à atividade catalítica na reação de esterificação foram promissores, visto que todas as amostras obtidas apresentaram atividade catalítica para a reação de esterificação, a várias temperaturas. Foram observados níveis de conversão do MCM-41 sulfatados, próximos aos dos catalisadores de referência, à base de zircônia e nióbia sulfatados.
Resumo inglês:Climatic changes, largely induced by the use of fossil fuels and the concern with the sustainable development, has become renewable sources of energy extremely important. Nowadays, renewable sources of energy can be obtained, among several available processes, starting from transesterification, esterification and pyrolysis reaction. The esterification reaction can be carried out with homogeneous and heterogeneous catalysts, being them acids or basic. The use of heterogeneous acid catalysis it is preferable when intend to reduce significantly thr number separation and purifications stages the products, as well as, the possibility of reuse of the catalyst. In this context, researches have been developed using heterogeneous catalysts with the aim to study the biofuels obtaining. The aim os this work was to develop sulphated mesoporosos catalysts and it application in the biofuels production. The sample of MCM-41 was synthesized by the hydrothermal method, and it sample was submeted to sulphatation aiming obtain acid catalysts with different sulfphate concentrations. The catalysts were characterized by X-ray diffraction and infrared spectrocopy. The catalytic activity of the materials was evaluated in a batch reactor through the model reaction of oleic acid esterification. Through the X-ray diffaction results was observed that MCM-41 was obtained with success, because it presented the characteristic picks of the mesopouros structure mesoporosa. Infrared spectroscipy showed that calcination method carried out sucefuly with the elimination of the organic template, and, they were observed the main vibrational bands regarding the sulphate linked on the MCM-41 structure. The results obtained from the catalytic activity, in the esterification reactions were promising, because all the catalysts samples presented catalytic activity for the reaction at several temperatures. Levels of conversion of the sulphated MCM-41 were observed near to the of the reference catalysts, the sulphated zirconia and niobia.