Reação de transesterificação de óleo de mamona utilizando TiO2 sulfatado como catalisador

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Francisco, Thais Helena [UNIFESP]
• Orientador(a): Gonçalves, Norberto Sanches [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• dARK ID: ark:/48912/001300001dzrn
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Catalisador heterogêneo; Óleo de mamona; Óxido de titânio sulfatado; Reação de transesterificação
• Palavras-chave em Inglês: Biodiesel; Heterogeneous catalyst; Castor oil; Sulfated titanium oxide; Transesterification reaction
• Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5061649; http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/50088

A produção de biodiesel geralmente ocorre por meio de uma reação de transesterificação de um óleo vegetal ou gordura animal, na presença de um catalisador e um álcool de cadeia curta como o metanol ou etanol. Neste projeto, foi investigada a reação de transesterificação com a utilização do óleo de mamona e o álcool metílico variando-se as proporções entre os reagentes e o catalisador, a temperatura e o tempo reacional. Os melhores resultados obtidos de conversão a ésteres metílicos foram nas proporções em mols de 1:0,3:18 para óleo : catalisador : álcool metílico, na temperatura de 140 oC, e no tempo reacional de no mínimo 2 h, alcançando-se em uma das amostras 100 % de rendimento. O catalisador heterogêneo utilizado para as reações de transesterificação, o óxido de titânio sulfatado (SO42-/TiO2), possui características ácidas e foi sintetizado pelo método sol-gel. O óleo de mamona é um óleo vegetal promissor, principalmente no Brasil, para a obtenção de biocombustíveis, mas possui viscosidade muito alta devido ao alto teor de ácido ricinoleico em sua composição, e essa característica física tem sido um fator negativo para sua aplicabilidade como carburante, uma vez que a alta viscosidade diminui a capacidade de entrar em ebulição, ocasionando danos ao motor a diesel. A reação de transesterificação com o óleo de mamona produz ésteres carboxílicos que são menos viscosos que os triglicerídeos desse óleo, porém aplicou-se na síntese de biocombustível o óleo de mamona desidratado na reação de transesterificação, com o intuito de diminuir ainda mais a viscosidade do produto final. A utilização de óleo de mamona desidratado na reação de transesterificação mais otimizada, resultou na menor viscosidade obtida entre todos os produtos, de 8,1 cSt. Uma reação química que diminui a viscosidade do óleo de mamona é a reação de desidratação. Trata-se de uma modificação da estrutura química do ácido ricinoleico, com a eliminação do grupo hidroxila (-OH) de sua cadeia carbônica. Para realizar esse procedimento, foi utilizado o agente desidratante, o hidrogenosulfato de potássio (KHSO4), em condições reacionais diferentes, em sistema de destilação simples a pressão reduzida e em reator de microondas. O método sol-gel empregado para síntese do SO42-/TiO2 é um procedimento químico pelo qual utiliza-se pouco energia operacional e permitiu obter um material com uma acidez elevada, alta área superficial e propriedades homogêneas.