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Título: Produção de carvão ativado a partir do resíduo de candeia - Eremanthus erythropappus: uso como suporte do catalisador H3PMo12O40 em reações de esterificação
Título Alternativo: Production of activated carbons from residues of candeia - Eremanthus erythropappus: use as support of the catalyst H3PMo12O40 in esterification reactions
Autor(es): Prado, Roberta Gomes
Orientador: Bianchi, Maria Lúcia
Membro da banca: Guerreiro, Mário César
Silva, Márcio José da
Área de concentração: Agroquímica
Assunto: Adsorvente
Efluente
Adsorção
Ácidos graxos
Biodiesel
Catálise
Adsorbent
Effluent
Fatty acids
Catalysis
Data de Defesa: 25-Fev-2010
Data de publicação: 11-Ago-2014
Referência: PRADO, R. G. Produção de carvão ativado a partir do resíduo da candeia - Eremanthus erythropappus: uso como suporte do catalisador H3PMo12O40 em reações de esterificação. 2010. 117 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.
Resumo: Os resíduos agroindustriais são fontes ricas de materiais lignocelulósico com grande potencial de reaproveitamento. Neste trabalho fez-se o estudo da constituição química do resíduo de candeia, gerado após extração de óleo essencial, e verificou-se que este resíduo possuía características que favoreciam ao uso deste na produção de carvão ativado (CA). Preparou-se dois CA utilizando o resíduo da candeia como precursor, um ativado com ZnCl2 (CAZn) e outro com K2CO3 (CAK). A análise de CHN mostrou um alto teor de carbono e um aumento na razão C/H, o que indica maior aromaticidade dos materiais produzidos. Uma boa estabilidade térmica e uma alta área superficial foi encontrada para os materiais, sendo de 1349 m2g-1 para o CAZn e 710 m2g-1 para o CAK. Os CA preparados foram testados na adsorção do azul de metileno, revelando uma alta capacidade de adsorção, de 270 mg g-1 para o CAZn e 201 mg g-1 para o CAK, valores comparados a adsorção obtida usando CA comercial, 277 mg g-1. Ainda neste trabalho foram produzidos catalisadores utilizando o heteropoliácido H3PMo12O40 (HPMo) suportado em CA, produzido com o resíduo da candeia e CA comercial. Produziu-se alguns catalisadores, utilizando proporção de 1:1 ou 1:0,1 CA/HPMo, tratamentos térmicos de 100, 200 ou 250 °C utilizando-se tempos de 1 ou 2 h e HPMo comercial ou sintetizado no laboratório. Os catalisadores foram caracterizados pela obtenção da termogravimetria (TG), FTIR, SEM, EDS, área superficial BET e raios X. Os materiais foram testados em reações de esterificação, isso porque a produção do biodiesel pode ser feita por reações de transesterificação e/ou esterificação, sendo esta última, viável, quando se tem matéria prima com alto teor de ácidos graxos livres. A rota catalítica heterogênea apresenta-se uma interessante alternativa neste processo. Nos testes catalíticos para as reações de esterificação do ácido láurico com metanol empregou-se teores de 20 e 5% de catalisador. Realizou-se também testes de reuso e de lixiviação. Os catalisadores apresentaram boa estabilidade térmica, dados de raios X indicaram uma alta dispersão do HPMo no suporte. Os resultados obtidos mostraram altas conversões em 2 h utilizando 5 % em massa de catalisador para um dos materiais produzidos. Os catalisadores apresentaram uma desativação significativa quando reutilizados diretamente.
The agro industry residues are rich sources of cellulosic materials with great potential for reuse. This work has focused on the study of the chemistry of the Candeia residues, generated after the extraction of the essential oil. It was found that these residues had characteristics that favored their use in the production of activated carbon (AC). The Candeia residues were used to prepare two ACs, one activated with ZnCl2 (CAZn) and other with K2CO3 (CAK). CHN analysis showed high carbon content and an increase in the C/H ratio, indicating the higher aromaticity of the materials produced. A good thermal stability and a high surface area were found for the materials (1349 m2g-1 for CAZn and 710 m2g-1 for CAK). The ACs prepared were tested in the adsorption of methylene blue, showing high adsorption capacity (about 270 mg g-1 for CAZn and 201 mg g-1 for CAK) if compared with values obtained using commercial one (about 277 mg g-1). In this work, we produced catalysts using H3PMo12O40 (commercial and synthesized in the laboratory) supported in Candeia and commercial ACs. The catalysts were produced using 1:1 and 1:0,1 CA/HPMo ratio, heat treatments at 100, 200 and 250°C during 1 and 2 h. The materials were characterized by thermogravimetric analysis (TG), FTIR, SEM, EDS, BET surface area and X Ray. The catalysts prepared in this work were tested in esterification reactions of lauric acid with methanol. Tests of reuse and leaching of the catalysts also were carried out. The catalysts showed good thermal stability, X Ray data indicated a high dispersion of HPMo on the support. The results also showed high conversions of the lauric acid in 2 h using 5% of catalyst. A significant deactivation of the catalyst was observed when it was reused directly (without previous treatment).
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2528
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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