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Título: Produção e aplicação de catalisadores a base de materiais fosfatados em reações de esterificação do ácido oleico
Autor(es): Santos, Valéria Campos dos
Orientador: Guerreiro, Mário César
Membro da banca: Bianchi, Maria Lúcia
Nunes, Cleiton Antônio
Área de concentração: Agroquímica
Assunto: Carvão ativado
Catalisadores heterogêneos ácidos
Zircônia fosfatada
Esterificação
Activated carbon
Esterification
Heterogeneous acid catalysts
Phophated zirconia
Data de Defesa: 9-Fev-2012
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Referência: SANTOS, V. C. dos. Produção e aplicação de catalisadores a base de materiais fosfatados em reações de esterificação do ácido oléico. 2012. 124 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.
Resumo: A utilização de catalisadores sólidos ácidos na produção de biodiesel vem ganhando destaque, pois, além de possibilitar a utilização de óleos mais baratos ou óleos residuais, tais catalisadores apresentam vantagens como a não corrosão dos equipamentos e a possibilidade de reutilização. Neste trabalho estudou-se a produção de catalisadores fosfatados produzidos a partir de carvões ativados modificados com fosfatos e zircônia fosfatada, bem como a produção de zircônias fosfatadas a partir dos carvões ativados tratados com fosfatos. Os carvões ativados foram produzidos a partir da fração de defeitos PVA (preto, verde, ardido) do café, utilizando-se ativações químicas com carbonato de potássio e ácido fosfórico. Os carvões produzidos foram caracterizados e testados na adsorção da molécula de azul de metileno, em que o carvão ativado com K2CO3 apresentou maior capacidade de adsorção (312,5 mg g-1). O carvão ativado com K2CO3 foi tratado com tribrometo de fósforo para a produção de um material ácido. Os catalisadores produzidos foram caracterizados por MEV-EDS, ATG, FTIR, difratometria de raios X e acidez. As caracterizações evidenciaram a formação de materiais ácidos, apresentando estrutura cristalina tetragonal e estabilidade térmica. Foram realizados testes catalíticos dos materiais em reações de esterificação do ácido oleico com metanol a 70 °C e a 100 °C, utilizando razão molar óleo/metanol de 1:50. Nos testes catalíticos observou-se que a temperatura influencia o rendimento das reações, tendo as reações a 100 °C apresentado melhores resultados. Dentre os catalisadores produzidos, o carvão ativado tratado com PBr3 se destacou por apresentar alta atividade, mesmo nas reações a 70 °C. Os testes de reuso dos materiais mostraram que todos os materiais testados apresentam perda de atividade após a primeira utilização, porém, se mantêm ativos por mais de 3 ciclos.
The use of solid acid catalysts on the production of biodiesel has been highlighted since it was allowed the use of cheap oils or waste cooking oil. It also presents advantages such as no corrosion and reusability. In this work the production of phosphated materials from modified activated carbons and phosphated zirconia was studied, as well as, the production of phosphated zirconia from activated carbons modified with phosphate. The activated carbons were produced from PVA coffee defects, using chemical activation with K2CO3 and H3PO4. The carbons were characterized and tested in the adsorption of methylene blue, wherein the carbon activated with K2CO3 have revealed to be more efficient in the adsorption process (312.5 mg g-1). The carbon activated with K2CO3 was treated with phosphorus tribromide to produce an acid material. The catalysts were characterized by scanning electron microscopy - energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), thermogravimetric analysis (ATG), infrared spectroscopy (FTIR), X-rays diffractometry (XRD) and acidity tests. It was shown that the materials produced have acid properties, with tetragonal structure and thermal stability. Catalytic activity of the materials was tested in the esterification of oleic acid with methanol at 70 and 100°C, using 1:50 molar ratio. At these tests was observed that the influence of the temperature at the efficiency of the reaction, the reactions at 100°C showed the best results. Among the catalysts, the activated carbon treated with PBr3 has showed the best activity, even in reactions at 70°C. The reuse tests showed that most of the catalysts produced in this work have lost activity after the first utilization, but they are active for 3 cycles.
Informações adicionais: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, área de concentração em Agroquímica, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/814
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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