Catalisadores de zircônia sulfatada e compósitos carvão ativado/zircônia sulfatada para produção de biodiesel e etanol

dc.contributor.advisor1Guerreiro, Mário César
dc.contributor.referee1Castro Neto, Pedro
dc.contributor.referee1Araújo, Maria Helena
dc.contributor.referee1Bianchi, Maria Lúcia
dc.contributor.referee1Oliveira, Luiz Carlos de
dc.creatorBrum, Sarah Silva
dc.date.accessioned2014-01-31T18:53:38Z
dc.date.available2014-01-31T18:53:38Z
dc.date.copyright2013
dc.date.issued2014
dc.date.submitted2010-06-21
dc.descriptionTese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, área de concentração em Agrobioquímica E Agrobioquímica, para a obtenção do título de Doutor.pt_BR
dc.description.abstractThe objectives of thys study were to characterize the phenolic compounds and antioxidant activities and assess the insecticide of cassava leaves flour (CLF). Mature leaves of cassava (Manihot esculenta Crantz cv. Loaf China) were collected at 12 months of age of the plant and transported to the laboratory. The leaves were rinsed in water and then placed in ovens with forced air drying for 48 hours at a temperature between 30oC and 35oC. After drying, the leaves were milled to obtain the CLF. The characterization of phenolic compounds was performed by high performance liquid chromatography in three different extracts: 50% methanol, methanol, and ethanol 50%/acetona70%. To evaluate the antioxidant and hepatoprotective activity, the rats received intraperitoneal doses of carbon tetrachloride and daily doses of ethanol extract / acetone at different concentrations, by gavage. We assessed markers of liver function enzymes aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), gamma glutamyl transferase (GGT), and lipid peroxidation, determining the concentration of albumin and serum protein, total lipids in the liver and analysis Histopathological. Insecticidal activity was tested by incorporating the methanolic extract of the CLF in the diet, which was exposed to Spodoptera frugiperda in order to evaluate the biological characteristics. Sublethal activity of the extract was also evaluated after the emergence of insects. Moreover, the methanol extract was solubilized and applied in Atta leaf cutter ants. We found six phenolic compounds in extracts of CLF: gallic acid, gallocatechin, catechin, chlorogenic acid, and epigallocatechin goal coumaric acid, and 50% methanol extract which revealed the presence of many of these compounds. Among the phenolic CLF, independent extract, catechin was the majority. The ethanol extract / acetone showed hepatoprotective, decreasing the levels of AST, ALT, GGT, lipid peroxidation and enhancing the levels of albumin and total protein. Already methanol extract PA reduced the survival of ants and caterpillars, and present effects such as reduction in the number of eggs and increase the time needed for the development of S. frugiperda.
dc.description.concentrationAgroquímicapt_BR
dc.description.resumoNo presente trabalho estudou-se a produção de zircônia sulfatada (SZr) e compósitos carvão ativado/zircônia sulfatada para serem utilizados como catalisadores em processos de produção de biocombustíveis. O carvão ativado empregado como suporte catalítico (CABC) foi produzido utilizando-se a borra de café, um resíduo da indústria de café solúvel, a partir de ativação química com carbonato de potássio. Para a preparação de SZr, utilizou-se uma rota sintética alternativa, livre de solventes e precipitação. Os compósitos foram produzidos por dois processos: no primeiro, o CABC foi impregnado com soluções de SZr e dois materiais foram produzidos, com e sem a etapa de calcinação (CABC/SZr-I e CABC/SZr-I SC) e no segundo, a SZr foi sintetizada sobre o CABC (CABC/SZr-S). Para isso, os sais precursores da SZr (ZrOCl2.8H2O e ((NH4)2SO4 ) foram homogeneizados juntamente com o CABC e calcinados sob fluxo de N2. Os catalisadores produzidos foram caracterizados por adsorção/dessorção de N2 (área BET), difratometria de raios X, análise termogravimétrica (TG-DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A acidez foi medida por titulação. Observou-se pequena diminuição na área superficial dos compósitos em relação ao CABC, independente do processo de produção e do grau de impregnação. A zircônia (ZrO2) apresentou uma área superficial muito baixa (16 m2g-1), entretanto, observou-se que a introdução dos grupos sulfatos é capaz de expandir o material, aumentando sua área para 65 m2g-1.Todos os materiais apresentaram estruturas cristalinas com fase predominantemente tetragonal. A fase tetragonal é bastante desejável e está relacionada com maior acidez para a zircônia sulfatada e, consequentemente, para os compósitos. Por meio das análises termogravimétricas, pode-se observar que a SZr e o compósito CABC/SZr-ISC continham altos teores de grupos sulfatos. Por outro lado, para os materiais preparados com a etapa de calcinação (CABC/SZr-I e CABC/SZr-S), baixos teores foram encontrados, sugerindo que os grupos sulfatos poderiam ser perdidos durante esse processo. A quantidade de grupos sulfatos e o teor de acidez dos materiais se apresentaram diretamente correlacionados. Dois tipos de grupos sulfatos estavam presentes na SZr (SO3 e SO42-), os quais apresentaram bandas em torno de 1.400 cm-1 e 1.200 cm-1. No estudo da atividade catalítica da SZr e dos compósitos para a produção de biodiesel, a reação de esterificação de ácido láurico foi utilizada como modelo. A SZr e o CABC/SZr-I SC foram altamente ativos com conversões superiores a 90%. Contudo, a atividade do compósito se mostrou bastante dependente do tempo e da temperatura reacional. Os compósitos CABC/SZr-S e CABC/SZr-I foram inativos nas reações de esterificação devido à baixa acidez desses materiais, consequência do baixo teor de sulfato. Um estudo sobre a produção de etanol de segunda geração também foi realizado. Para isso, atividade da SZr foi testada em reações de hidrólise dos resíduos agroindustriais: bagaço de cana-de-açúcar, torta de mamona e palha de feijão. A SZr apresentou excelente atividade catalítica nas reações de hidrólise, independente do resíduo utilizado. Os hidrolisados apresentaram altos teores de açúcares ( 24,7; 27,1 e 27,3 gL-1) e baixos teores de furfural (0,16; 0,2 e 0,4 gL-1) para bagaço, torta de mamona e palha de feijão, respectivamente, indicando que, além de ser altamente eficiente, a SZr pode ser mais seletiva, quando comparada aos ácido minerais diluídos.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.identifier.citationBRUM, S. S. Catalisadores de zircônia sulfatada e compósitos carvão ativado/zircônia sulfatada para produção de biodiesel e etanol. 2010. 156 p. Tese (Doutorado em Agroquímica e Agrobioquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2010.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/1620
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASpt_BR
dc.publisher.countryBRASILpt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.programDQI - Programa de Pós-graduaçãopt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectCatálise ácidapt_BR
dc.subjectSólido ácidopt_BR
dc.subjectBiocombustívelpt_BR
dc.subjectHidrólise de material lignocelulósicopt_BR
dc.subjectAcid catalysispt_BR
dc.subjectSolid acidpt_BR
dc.subjectBiofuelpt_BR
dc.subjectHydrolysis of lignocellulosic materialpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ_NÃO_INFORMADOpt_BR
dc.titleCatalisadores de zircônia sulfatada e compósitos carvão ativado/zircônia sulfatada para produção de biodiesel e etanolpt_BR
dc.typetesept_BR

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