Hidrogenação seletiva do biodiesel de soja em sistema bifásico utilizando líquido iônico BMI.BF4

Abstract

Um dos principais problemas técnicos enfrentados pelo biodiesel é a sua suscetibilidade à oxidação pela ação do oxigênio atmosférico. A fim de melhorar a estabilidade oxidativa do biodiesel, eles podem ser hidrogenados. Neste sentido, foi desenvolvido no presente trabalho, um sistema catalítico bifásico eficiente e bastante seletivo para a hidrogenação do biodiesel, utilizando catalisador de Paládio dissolvido no líquido iônico BMI.BF4. Com esse sistema foi possível hidrogenar o biodiesel com alta seletividade para formar produtos mono-hidrogenados, evitando a formação de produto saturado. O sistema reacional proposto foi comparado ao sistema heterogêneo tradicional de hidrogenação que não utiliza solvente e emprega Pd/C, sendo evidenciada uma seletividade bem superior no caso do sistema bifásico. Foi possível reutilizar o catalisador na fase iônica por até três vezes sem perda de seletividade e atividade considerável. Medidas de espectrometria de absorção atômica (AAS) revelaram a ótima separação do catalisador, que permaneceu com mais de 97 % na fase iônica. Foram avaliados os efeitos da temperatura, pressão de hidrogênio, concentração de catalisador e tempo de reação. Além disso, foi desenvolvido um método de cromatografia líquida (HPLC), utilizando calibração externa com 34 min de corrida total, capaz de separar e quantificar todos os componentes do biodiesel. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

An important drawback in biodiesel is its low oxidative stability. One approach to improve the oxidative stability of soybean oil biodiesel is its partially hydrogenation. In this sense, it was developed in this work an efficient two-phase catalytic system using palladium acetate dissolved in BMI.BF4 ionic liquid. Using this system it was possible to partially hydrogenate biodiesel into mono-hydrogenated compounds avoiding the formation of saturated compounds. This catalytic system was compared with the traditional heterogeneous Pd/C system, showing higher selectivity. It was possible to recuperate and reuse the ionic phase containing the catalyst up to three times without any losses in its catalytic performance. Indeed, atomic absorption spectroscopy (AAS) showed an excellent recuperation of the catalyst, which stayed in the ionic phase (more than 97 %). Several parameters, such as temperature, hydrogen pressure, metal concentration and reaction time, were evaluated. Besides, it was also developed a liquid chromatography (HPLC) method, using an external calibration curve, able to separate and quantify all the fatty acid esthers involved in the reaction in 34 minutes.