Desenvolvimento de novos catalisadores de óxidos mistos de Ca, Fe e Al para serem utilizados na despolimerização de pet via glicólise

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: SILVA, Letícia de Souza
• Orientador(a): BARBOSA, Celmy Maria Bezerra de Menezes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia química; Reciclagem química; PET; Glicose; Catalisadores óxidos mistos; BHET
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46609

O aumento do uso de derivados de petróleo, especialmente os plásticos tem contribuído para o aumento do volume de resíduos sólidos, levando ao preocupante risco ambiental quando descartado de forma inadequada no meio ambiente. Dentre os materiais poliméricos mais poluidores, o Poli(tereftalato de etileno) (PET) se destaca devido ao seu alto consumo e difícil degradabilidade. Uma opção viável para o gerenciamento de resíduos de PET é a reciclagem mecânica. No entanto, a reciclagem química via glicólise tem despertado interesse na produção do monômero tereftalato de bis-(2-hidroxil) (BHET). A glicólise do PET na presença de um catalisadores heterogêneo permite a separação e recuperação do catalisador para ser utilizado em uma nova reação. Muitos tipos de catalisadores têm sido estudados, mas muito deles são biocompatíveis. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de óxidos mistos de Ca-Al, Ca-Fe e Ca-Fe-Al, como catalisadores biocompatíveis ricos em metais para a reciclagem de resíduos de PET via glicólise. Todos os materiais preparados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (ATG), análise textural por adsorção/dessorção de N2 e análise elementar por energia dispersiva (EDXRF), com confirmação da presença dos metais Ca, Fe e Al em estruturas mesoporosas. A reação de despolimerização do PET via glicolítica foi conduzida em sistema de refluxo, aos 200°C por 120 minutos com resultados acima de 97% em conversão de PET e 80% em rendimento de BHET. As reações na presença dos catalisadores trimetálicos Ca0.4Fe0.3Al0.3-600 e Ca0.7Fe0.15Al0.15-600, permitiram a reutilização do catalisador por cinco ciclos consecutivos sem tratamento térmico e sem perda de desempenho. Para estes catalisadores foram realizados os estudos cinéticos da despolimerização do PET, com resultados semelhantes para ambos catalisadores. Os dados adquiridos foram conformados ao modelo cinético de pseudo-primeira ordem com constante cinética de 0,037 e 0,036 min-1, respectivamente. O produto obtido das reações, o BHET, foi caracterizado pelos métodos FTIR, ATG e calorimetria diferencial de varredura (DSC), com confirmação dos grupos funcionais e sem impurezas.