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Tipo: Dissertação
Data do documento: 24-Set-2021
Autor(es): SILVA, Paula Maria Melo da
Afiliação do(s) Autor(es): UFPA- UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
Primeiro(a) Orientador(a): CONCEIÇÃO, Leyvison Rafael Vieira da
Título: Preparação e avaliação de catalisador heterogêneo ácido baseado em óxido de grafeno funcionalizado para síntese de biodiesel
Citar como: SILVA, Paula Maria Melo da. Preparação e avaliação de catalisador heterogêneo ácido baseado em óxido de grafeno funcionalizado para síntese de biodiesel. Orientador: Leyvison Rafael Vieira da Conceição. 2021. 65 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Instituto de Ciências Exatas e Naturais, Universidade Federal do Pará, Belém, 2021. Disponível em: . Acesso em:.
Resumo: O presente estudo tem por objetivo a síntese de um catalisador heterogêneo ácido derivado de óxido de grafeno, aplicado na reação de transesterificação do óleo de soja para a obtenção de biodiesel. O suporte catalítico de óxido de grafeno foi sintetizado a partir da oxidação do grafite para produzir um eficiente catalisador heterógeno ácido e o trióxido de molibdênio (MoO3) como fase ativa. A síntese do suporte e do catalisador foi confirmada por meio das técnicas de caracterização de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TG/DTG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios–X por Dispersão em Energia (EDS) e Difração de Raios–X (DRX). A otimização dos testes catalíticos das reações de transesterificação teve como parâmetros avaliados a temperatura na faixa de 120–160 °C, o tempo entre 1–5 h, a concentração do catalisador compreendida em 10% (m/m) e razão molar óleo/álcool no intervalo de 25:1– 45:1. Os estudos reacionais evidenciaram como ponto ótimo a temperatura de 140 °C, tempo de 5 h, concentração do catalisador 6% (m/m) e razão molar de 35:1, conduzindo à obtenção de um biodiesel com teor de éster acima de 90%. O catalisador também manteve sua atividade catalítica mesmo no sétimo ciclo reacional. Logo, os resultados obtidos demonstram que o catalisador óxido de grafeno suportado a base MoO3 trata-se de um novo e promissor catalisador heterogêneo ácido de elevada eficiência catalítica na reação de transesterificação para a síntese de biodiesel.
Abstract: The present study aims at the synthesis of a heterogeneous acid catalyst derived from graphene oxide, applied in the transesterification reaction of soybean oil to obtain biodiesel. The graphene oxide catalytic support was synthesized from graphite oxidation and the catalyst was functionalized by impregnation of molybdenum trioxide (MoO3) as the active phase. The synthesis of the support and the catalyst was confirmed through the characterization techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Thermogravimetric Analysis (TG/DTG), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion X-Ray Spectroscopy (EDS) and XRay Diffraction (DRX). The catalytic tests optimization of the transesterification reactions had as parameters evaluated the temperature in the range of 120–160 °C, the time between 1–5 h, the catalyst concentration comprised in 10% (m/m) and molar ratio oil/ alcohol in the range of 25:1–45:1. The reaction studies evidenced as an optimum point the temperature of 140 °C, time of 5 h, catalyst concentration 6% (m/m) and molar ratio of 35:1, leading to the obtainment of a biodiesel with an ester content above 90%. The catalyst also maintained its catalytic activity even in the seventh reaction cycle. Therefore, the results obtained demonstrate that the graphene oxide catalyst supported by MoO3 is a new and promising heterogeneous acid catalyst with high catalytic efficiency in the transesterification reaction for the biodiesel synthesis.
Palavras-chave: Biodiesel
Óxido de grafeno
Óxido de molibdênio
Catálise heterogênea ácida
Transesterificação
Graphene oxide
Molybdenum oxide
Heterogeneous acid catalysis
Transesterification
Área de Concentração: QUÍMICA INORGÂNICA
Linha de Pesquisa: CATÁLISE
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Ciências Exatas e Naturais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte: PDF
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