Óxidos metálicos derivados de hidrotalcitas contendo Ga3+ como catalisadores para produção de biodiesel etílico - Mancini, Marcelo [UNESP] (2016)
O biodiesel é um biocombustível composto por mistura de ésteres alquílicos produzidos a partir de álcoois de cadeias curtas (metanol e etanol) com glicerídeos graxos de origem vegetal ou animal e reconhecidamente causa menos impactos ambientais que o diesel fóssil. A catálise heterogênea utilizada na síntese de biodiesel apresenta muitas vantagens, como a reutilização do catalisador e menor consumo de água. A síntese de argilas aniônicas tipo hidrotalcita (Mg6Al2(CO3)(OH)16.4H2O), em diferentes razões molares dos metais M2+/M3+ (3:1;4:1;5:1) e a substituição por Ga3+ nas porcentagens de 50 e 100% pelo método de coprecipitação convencional, em banho de ultrassom, em pH ácido e com biomoldes (sacarose, amido e levedura) foi a base do trabalho desenvolvido, objetivando alterar suas propriedades catalíticas para obter catalisadores heterogêneos com altas taxas de conversão em biodiesel etílico pela reação de transesterificação de óleo de soja e etanol. A reação ocorreu por 12h a 120 oC na razão molar óleo/etanol 1:20 e 20% (m/m) de catalisador em relação ao óleo. As caracterizações dos hidróxidos duplos lamelares ocorreram por TGA-DTG, DRX, FTIR-ATR e SEM e a de seus óxidos correspondentes por B.E.T., basicidade, acidez e SEM, a atividade catalítica foi quantificada por CG-FID, obtendo conversões superiores a 70% após aumento na razão molar e inserção de gálio e até 90% utilizando amido como biomolde. No entanto, esta substituição apresentou resultados inferiores nas análises de basicidade e B.E.T. dos óxidos, mantendo as características típicas das hidrotalcitas nas análises de DRX, FTIR, TGA e SEM. Os materiais coprecipitados em banho de ultrassom e em pH ácido mantiveram algumas das características do material “tipo hidrotalcitas” e contribuíram com melhoras em determinados parâmetros, mas em um contexto geral não agregou benefícios a conversão de biodiesel etílico, reforçando que a síntese do material por coprecipitação convencional ainda é o método mais eficaz para obtenção de óxidos mistos porosos oriundos de hidróxidos duplos lamelares destinados a produção de biodiesel.