Utilização do Óxido Bimetálico CaO-TiO2 na conversão catalítica do óleo de algodão (Gossypium hirsutum L.) em ésteres alquílicos (Biodiesel) via transesterificação metílica

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Tatiane Potiguara
• Orientador(a): Fernandes Júnior, Valter José
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: CaO-TiO2; Biodiesel; Óxido misto; Catalisadores heterogêneos; Transesterificação
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26633

Devido ao aumento na demanda de energia e problemas de poluição causados pelo uso de combustíveis fósseis, tornou-se necessário o desenvolvimento de combustíveis alternativos, bem como outras fontes de energia limpa e renovável. Assim sendo, o biodiesel vem se consolidando como uma excelente alternativa. A transesterificação é a reação mais utilizada para obtenção de biodiesel, em que além do óleo vegetal, são necessários a presença de um álcool e catalisador. Dentre os catalisadores heterogêneos, o óxido de cálcio (CaO) vêm se destacando devido ao baixo custo e alta atividade, porém sua atividade é causada por íons de cálcio na fase polar que sofre lixiviação. Assim, óxidos mistos vem se mostrando como alternativa para utilização do CaO. Este estudo investiga a adição de óxido de Titânio ao óxido de Cálcio e o uso do óxido misto, CaO-TiO2, como catalisador heterogêneo básico na transesterificação, a partir do óleo de algodão (Gossypium hirsutum L.), visando a obtenção de ésteres alquilicos (Biodiesel). Estes catalisadores de óxido misto CaO-TiO2 foram preparados em diferentes proporções molares de Ca:Ti e em seguida calcinados a 800ºC. Os óxidos mistos obtidos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada à análise de Energia Dispersiva por Raios X (EDS) e análise de adsorção e dessorção de N2. Os catalisadores obtidos foram empregados na reação de transesterificação com razão molar metanol:óleo de 20:1, 10% m/m de catalisador e temperatura de 60oC por 5 h. O catalisador que apresentou a maior atividade catalítica foi o 0,25Ca-0,75Ti, com conversão de 92,2%. Foram testadas diferentes temperaturas de calcinação (800, 900 e 1000ºC) do 0.25Ca:0.75Ti, além da variação de parâmetros de síntese da transesterificação. As melhores condições de reação determinadas neste estudo foram a razão metanol/óleo 20:1, 10% em peso de catalisador, a 60°C, durante 6 h de reação para o catalisador 0,25Ca:0,75Ti – 800, calcinado a 800ºC, que apresentou um percentual de conversão de 94,23%, e a habilidade anti-lixiviação e reutilização. Portanto, o óxido misto CaO-TiO2 têm um grande potencial para obtenção de biodiesel.