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metadata.teses.dc.title: Catalisadores sólidos superácidos à base de sílica-alumina, zeólita HY e óxido de cério (IV) sulfatado para produção de biodiesel
metadata.teses.dc.title.alternative: Solid superacid catalysts based on silica alumina, zeolite HY and sulfur cerium (IV) oxide for biodiesel production
metadata.teses.dc.creator: Fernandes, Débora da Silva Maculan
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Magriotis, Zuy Maria
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Santos, Nadiene Aparecida do Vale
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Saczk, Adelir Aparecida
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Vieira, Sara Silveira
metadata.teses.dc.subject: Catalisadores heterogêneos
Esterificação
Quimiometria
Biodiesel - Produção
Heterogeneous catalysts
Esterification
Chemometrics
Biodiesel - Production
metadata.teses.dc.date.issued: 26-Apr-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: FERNANDES, D. da S. M. Catalisadores sólidos superácidos à base de sílica-alumina, zeólita HY e óxido de cério (IV) sulfatado para produção de biodiesel. 2018. 77 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: Movido pela necessidade de diminuir o custo da produção de biodiesel, o objetivo nesse trabalho foi avaliar a atividade catalítica dos diferentes catalisadores sólidos superácidos: zeólita HY (HY), HY com 5% de óxido de cério IV sulfatado (SO4 2-/CeO2) (HY5), HY com 10% de SO4 2-/CeO2 (HY10), sílica-alumina (Siral 30), Siral 30 com 5% de SO4 2-/CeO2 (S5), Siral 30 com 10% de SO4 2-/CeO2(S10) na reação de esterificação do ácido oleico com metanol para a produção de oleato de metila, um dos principais componentes do biodiesel. Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX) e adsorção e dessorção de N2. Por meio de um planejamento fatorial 2 3 foram avaliados os efeitos das variáveis independentes: temperatura, razão molar (ácido oleico/metanol) e porcentagem de catalisador, e suas interações sobre a variável dependente; porcentagem de conversão do ácido oleico a oleato de metila. Por meio das caracterizações realizadas foi possível identificar as mudanças feitas nos materiais de partida. Pelo TG/DTG foi possível determinar a temperatura ideal para o tratamento térmico dos catalisadores. O FTIR confirmou que as modificações propostas foram feitas. O DRX mostrou a diminuição da cristalinidade da HY e a mudança da Siral 30 de amorfa para cristalina com a inserção do SO4 2 /CeO2. As isotermas de adsorção e dessorção de N2 confirmaram a presença de microporos na HY, HY5 e HY10 e mesoporosidade na Siral 30, S5 e S10. Para a maioria dos catalisadores avaliados, os parâmetros reacionais ótimos foram obtidos na porcentagem menor de catalisador (2%), temperaturas mais altas (100 °C) e razão molar (ácido oleico/metanol) baixa (1:5). As conversões máximas obtidas foram: 83,2% HY5, 68,8% S10, 68,5% S5, 66,9% Siral 30, 63,9% HY10, e 45,3% zeólita HY. Com base nos resultados, os catalisadores sintetizados se mostraram promissores para a produção do biodiesel por meio da reação de esterificação do ácido oleico com metanol.
metadata.teses.dc.description.abstract: Based on a increasing need to reduce biodiesel production costs, this study aimed at evaluating the catalytic activity of different solid superacid catalysts (zeolite HY (HY), HY with 5% sulfur cerium (IV) oxide (SO4 2-/CeO2) (HY5), HY with 10% SO4 2-/CeO2 (HY10), silica alumina (Siral 30), Siral 30 with 5% SO4 2-/CeO2 (S5), Siral 30 with 10% SO4 2-/CeO2 (S10)) in the in the esterification reaction of oleic acid with methanol for the production of methyl oleate, one of the main components of biodiesel. The catalysts were characterized by Thermogravimetric analysis (TG/DrTG), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and adsorption/desorption of N2. The effects of the independent variables were evaluated using a 2 3 factorial design. The variables were: temperature, molar ratio (oleic acid/methanol) and percentage of catalyst, their interactions on the dependent variable, and percentage of oleic acid to methyl oleate conversion. The characterizations allowed the identification of changes in the catalysts when compared to the starting materials. The ideal temperature for the heat treatment of the catalysts was found by TG/DrTG. The FTIR spectra confirmed that the proposed modifications occurred in the composites. DRX showed a decrease in crystallinity of HY and the change from Siral 30 from amorphous to crystalline with the insertion of SO4 2-/CeO2. N2 adsorption and desorption isotherms confirmed the presence of micropores in HY, HY5 and HY10 and mesoporos in Siral 30, S5 and S10. For most of the evaluated catalysts, the optimum reaction parameters were obtained with lower percentage of catalyst (2%), higher temperatures (100 °C) and low (1:5) (oleic acid/methanol) molar ratio. The maximum conversions obtained were: 83.2% HY5, 68.8% S10, 68.5% S5, 66,9% Siral 30, 63.9% HY10, and 45.3% zeolite HY. Based on the results, the synthesized catalysts were shown to be promising for biodiesel production through the oleic acid esterification and methanol
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29109
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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