Heteropoliácidos como catalisadores em reações de hidrólise de celulose
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Programa de Pós-Graduação
DQI - Programa de Pós-graduação
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A transformação da biomassa tem sido muito estudada por se tratar de matéria-prima renovável e ser o principal insumo das biorrefinarias. Um dos principais componentes da biomassa é a celulose, polímero capaz de fornecer diversos produtos de interesse, como a glicose (matéria prima para produção de bioetanol) e o hidroximetilfurfural (molécula base na indústria química). A transformação da biomassa, assim como da celulose, pode ocorrer de muitas maneiras. Uma delas á a hidrólise ácida, que pode utilizar diferentes catalisadores. A hidrólise ácida utilizando heteropoliácidos tem apresentado resultados interessantes, quando comparada à hidrólise utilizando ácidos minerais ou outros catalisadores sólidos ácidos. Nesse contexto, esse trabalho se dividiu em três partes. A primeira parte é uma revisão bibliográfica na qual se apresentam os avanços da utilização de heteropoliácidos em reações de transformação da biomassa para a produção de biocombustíveis e o reaproveitamento dos coprodutos. Na segunda parte, apresenta-se um trabalho sobre a produção e a caracterização de catalisadores do heteropoliácido H3PW12O40 (HPW) suportado em carvão ativado comercial e que foram utilizados em reações de hidrólise ácida de celulose em fase heterogênea. Por fim, na terceira parte apresenta-se um trabalho realizado com o objetivo de sintetizar e caracterizar, a partir do HPW, heteropolissais contendo diferentes números de átomos de vanádio: K4[PVW11O40] (KPWV1) e K6[PV3W9O40] (KPWV3), e aplicá-los como catalisadores na hidrólise da celulose em fase homogênea. Com isso, este trabalho visa contribuir com os estudos de utilização de heteropoliácidos como catalisadores em reações de hidrólise da celulose, bem como desenvolver catalisadores aptos a obter produtos de interesse da indústria química.
Abstract
The biomass transformation has been studied extensively considering that is a renewable raw material and is the main feedstock in biorefineries. The major component of biomass is cellulose, a polymer able to provide various products of interest, such as glucose (raw material for bioethanol production) and hydroxymethylfurfural (basic molecule in chemistry industry). The conversion of biomass and cellulose can occur in many ways. One of them is the acid hydrolysis, which may use different catalysts. Acid hydrolysis using heteropolyacids has shown interesting results compared to conventional hydrolysis using mineral acids or other strong solid acid catalysts. In this context, this study was divided in three parts. The first one is a literature review that presents the advances in the use of heteropolyacids in reactions of biomass transformation for biofuel production and recycling of byproducts. The second part presents a paper about the production and characterization of catalysts, using the heteropolyacid H3PW12O40 (HPW) supported on activated carbon. They were used as a catalyst in acid hydrolysis reactions of cellulose in heterogeneous phase. The third part presents a work that aimed to synthesize and characterize, from HPW, heteropoly salts containing different numbers of vanadium atoms: K4[PVW11O40] (KPWV1) and K6[PV3W9O40] (KPWV3), and apply them as catalysts in cellulose hydrolysis in homogeneous phase. Thus, this study aims to contribute with investigations that use heteropolyacids as catalysts in the hydrolysis of cellulose and also develop catalysts able to obtain products of interest to the chemical industry.
Descrição
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.
Área de concentração
Agroquímica
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
ARANTES, A. C. C. Heteropoliácidos como catalisadores em reações de hidrólise de celulose. 2013. 86 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.