Estudo de nanoestruturas de titanato como catalisadores heterogêneos aplicados na síntese de carbonato de glicerol

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Scheid, Carolina Majolo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Catalisadores Heterogêneos; Carbonato de Glicerol; Nanotubos de Titanato; Transesterificação; Conversão de CO2; Hetereogenous Catalysts; Glycerol Carbonate; Titanate Nanotubes; Transesterification; Conversion of CO2; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8722

O glicerol, oriundo de 10% da produção de biodiesel, vem chamando atenção nos últimos tempos devido a sua vasta aplicabilidade na indústria como para a síntese do carbonato de glicerol (GC). Entre as diversas formas de síntese do GC, uma das possibilidades é a transesterificação do glicerol com o carbonato de dimetila (via indireta). Porém, torna-se necessária a utilização de catalisadores para a produção de elevadas conversões e seletividade de carbonato de glicerol, como por exemplo, nanotubos de titanatos sódicos (NaTNT) que vêm se mostrando eficientes para diferentes reações (síntese de biodiesel, outros carbonatos, entre outros). Dentro do contexto de sustentabilidade, essas nanoestruturas apresentam baixo custo de produção, bem como a oportunidade de reutilização. Dentro desse contexto, os NaTNT não calcinados e calcinados em 300, 500, 600 e 700 °C foram desenvolvidos neste trabalho, com o intuito de produzir o carbonato de glicerol (via indireta). A avaliação morfológica e estrutural dos catalisadores revelou a mudança de nanotubos para nanobastões e a transição de fase anatase para rutílica, quando o catalisador foi calcinado a 700 °C (NaTNT700). Os catalisadores NaTNT, NaTNT500 e NaTNT700 apresentaram valores de área superficial específica de 155, 88, 19 m².g-1, respectivamente, bem como uma diminuição do diâmetro de poro a medida em que a temperatura de calcinação aumentou, não sendo possível determinar para o NaTNT700. Os resultados das reações catalíticas de carbonatação por via indireta apresentaram elevadas conversões de glicerol (≈ 99%) e seletividades em GC (≈ 100%). Além disso, o GC com alta pureza foi sintetizado como mostra a análise de ¹H-RMN.