Obtenção de óxidos mistos SiO2-ZrO2 por método sol-gel e avaliação da sua atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Braun, João Vitor
• Orientador(a): Alves, Annelise Kopp
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Catalisadores heterogêneos; Óleo de soja; Transesterificação
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188008

O biodiesel é o segundo biocombustível mais consumido no mundo. Atualmente ele é obtido a partir dos óleos de palma, soja e canola que representam quase 90% do custo de produção. Visando reduzir este custo, novos catalisadores têm sido projetados para serem empregados em processos com matérias-primas mais baratas, ricas em ácidos graxos livres. Óxidos mistos à base de ZrO2 são catalisadores conhecidos e podem apresentar características promissoras para a catálise ácida do biodiesel. Além disso, por se tratar de um catalisador heterogêneo, este óxido pode ainda ser recuperado e reutilizado. Neste estudo, óxidos mistos SiO2-ZrO2 foram obtidos a partir de uma solução comercial de Na2SiO3 (45%) e ZrOCl2 pelo método sol-gel. A influência da presença do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) no meio reacional foi avaliada. Os materiais obtidos foram analisados por DSC e tratados termicamente em diferentes temperaturas (550, 600, 650 e 900 °C) e caracterizados por DRX, FTIR e MEV. O desempenho catalítico foi testado na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol para a obtenção de biodiesel, com a conversão da reação avaliada por RMN-H. A análise térmica indica estabilidade térmica dos componentes até 850 °C. Após o tratamento térmico a 900 °C, as análises de DRX confirmam a cristalização da fase tetragonal da ZrO2. O FTIR indica que há a formação de algumas heteroligações Si-O-Zr durante a precipitação dos óxidos. As micrografias mostram que as partículas são formadas por aglomerados amorfos. As isotermas de adsorção dos óxidos tratados termicamente a 550 e 600 °C são do tipo IV, típicas de materiais mesoporos. Já os óxidos submetidos a 900 °C apresentam isotermas do tipo III, característica de materiais não porosos. Nenhuma das amostras apresentou atividade catalítica na reação de transesterificação do óleo de soja com metanol nas condições empregadas.