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Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://repositorio.unb.br/handle/10482/50263
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Titre: Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos derivados de glicose para produção de biodiesel
Auteur(s): Oliveira, Diogo Silva de
Orientador(es):: Macedo, Julio Lemos de
Assunto:: Biodiesel
Catalisadores heterogêneos
Esterificação
Glicose
Date de publication: 2-sep-2024
Référence bibliographique: OLIVEIRA, Diogo Silva de. Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos derivados de glicose para produção de biodiesel. 2023. 64 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Résumé: Nas últimas décadas, a sociedade vem enfrentando diversos desafios, como problemas ambientais, aquecimento global, crise energética e esgotamento do petróleo. Esse cenário estimulou o desenvolvimento de pesquisas que visam o aumento da produção e do consumo de combustíveis derivados de fontes renováveis de energia. Nesse contexto, o biodiesel se tornou o principal combustível renovável ao longo dos anos devido a sua menor emissão de poluentes, quando comparado ao diesel mineral, além disso, pode ser usado como óleo de aquecimento, lubrificante, plastificante, absorvente e solvente. No Brasil, a produção atual de biodiesel utiliza a transesterificação alcalina de óleos vegetais refinados com metanol, o que apresenta as desvantagens intrínsecas da catálise homogênea. Os catalisadores heterogêneos vêm sendo comumente utilizados na indústria química e são de grande importância para inúmeros processos comerciais. Neste trabalho, estudou-se a síntese e caracterização de catalisadores heterogêneos ácidos derivados da pirólise e sulfonação da glicose para produção de biodiesel. As temperaturas de pirólise foram 200 e 300 °C, sendo os materiais resultantes sulfonados com H2SO4 concentrado para gerar os catalisadores GS200 e GS300, respectivamente. A caracterização foi realizada utilizando as técnicas de DRX, FRX/EDX, CHN, FTIR e análises térmicas (TG/DTG/DTA). A presença de enxofre nas amostras sulfonadas foi confirmada por FRX/EDX e o catalisador GS200 apresentou 5,76 mmol g-1 de sítios ácidos, enquanto o GS300 apresentou 9,46 mmol g-1 . A atividade catalítica dos materiais preparados foi investigada na reação de transesterificação dos triacilglicerídeos presentes no óleo de soja refinado durante 4 h e na reação de esterificação do ácido oleico durante 1 h. Na transesterificação foram obtidos valores de 84,5 e 84,3% de conversão, enquanto que a esterificação apresentou 93,4 e 95,0%, respectivamente para as amostras GS200 e GS300. Atrelados aos princípios de química verde, os resultados mostram que os materiais obtidos apresentam potencial para aplicação como catalisadores heterogêneos na produção do biodiesel.
Abstract: In the last decades, society has been facing several challenges, such as, environmental problems, global warming, energy crisis and oil depletion. This scenario motivated the development of research associated with the production and consumption of fuels derived from renewable energy sources. In this context, biodiesel has become the main renewable fuel over the past years due to its lower emission of pollutants, when compared to mineral diesel, in addition, it can be used as heating oil, lubricant, plasticizer, absorbent and solvent. In Brazil, biodiesel is currently produced from alkaline transesterification of refined vegetable oils with methanol, which has the intrinsic disadvantages of homogeneous catalysis. On the other hand, heterogeneous catalysts have been commonly used in the chemical industry and are of great importance for innumerous commercial processes. In this work, heterogeneous acid catalysts derived from the pyrolysis and sulfonation of glucose were used in biodiesel production. The glucose was pyrolized at 200 and 300 °C and the resulting materials were sulfonated with concentrated H2SO4 to generate GS200 and GS300 catalysts, respectively. The characterization was performed using XRD, XRF/EDX, CHN, FTIR and thermal analysis (TGA/DTG/DTA). The presence of sulfur in the sulfonated samples was confirmed by FRX/EDX and GS200 catalyst showed 5.76 mmol g-1 of acid sites, while GS300 showed 9.46 mmol g-1 . The catalytic activity of the prepared materials was investigated in the transesterification reaction of triacylglicerides in refine soybean oil for 4 h and in the esterification reaction of oleic acid for 1 h. The transesterification showed conversion values of 84.5 and 84.3%, while esterification showed 93.4 and 95.0% for GS200 and GS300, respectively. These results showed that the materials obtained have potential for application as heterogeneous catalysts in the production of biodiesel, which is associated to the principles of green chemistry.
metadata.dc.description.unidade: Instituto de Química (IQ)
Description: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2023.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Química
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Agência financiadora: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).
Collection(s) :Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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