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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/59937| Tipo: | Tese |
| Título: | Conversão de glicerol sobre CaO/SiO2 dopado com prata e platina |
| Título em inglês: | Conversion of glycerol on CaO / SiO2 doped with silver and platinum |
| Autor(es): | Costa, José de Ribamar Macedo |
| Orientador: | Valentini, Antoninho |
| Palavras-chave: | Glicerol;Óxido de cálcio;Óxido de silício;Acetol;Metanol |
| Data do documento: | 2019 |
| Citação: | COSTA, José de Ribamar Macedo. Conversão de glicerol sobre CaO/SiO2 dopado com prata e platina. 2019. 116 f. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumo: | A crescente preocupação ambiental associada à expectativa de diminuição das reservas de petróleo em um futuro próximo, intensificou a necessidade de alteração da matriz energética mundial, que hoje caminha em direção a fontes e processos de geração/uso de energia renováveis. Neste contexto, a produção de biocombustíveis como o biodiesel, apresenta crescentes esforços em pesquisas tanto para otimização dos processos produtivos do biodiesel, como para o aproveitamento do seu subproduto, glicerol, apontado como excelente matéria prima para obtenção de uma grande variedade de produtos químicos oxigenados de alto valor agregado, úteis na indústria química, petroquímica, farmacêutica, cosmética, polímeros e alimentos. Sendo esses produtos, em geral, obtidos via catálise heterogênea com uso de catalisadores óxidos multicomponentes, este estudo visou avaliar a atividade catalítica de CaO/SiO2 dopado com platina e prata, para a reação de desidratação/hidrogenólise de glicerol para produção de metanol e hidroxiacetona (acetol). Os catalisadores foram obtidos via método de precursores poliméricos e caracterizados por DRX, MEV-EDS, Adsorção-N2, TPR, TPD-CO2 e DTG. O catalisadores são constituído basicamente por CaO/SiO2, com partículas não porosas de diâmetro médio de 0,177 mm que sofrem aglomeração, resultando em amostras com área superficial média de 45m2 g-1 e diâmetro de poro superior a 1000 Å, termicamente estável em temperatura até 700°C para atmosferas oxidantes. Nos testes catalíticos realizados em reatores tubulares isotérmicos, operado de modo contínuo, de forma diferencial, foram obtidas conversões médias de glicerol superiores a 50%, tendo como principais produtos metanol (11%) e hidroxiacetona (40%). Produtos como 1,2 propanodiol, 1,3 propanodiol, 1-propanol, isopropanol, acetona, foram observados em menores quantidades, com seletividade na faixa de 1% a 4%. A atividade dos catalisadores foi considerada alta, apresentando energias de ativação (Ea) para o Pt0,2Ag0,2CaO/SiO2 de 21 kJmol-1, 26,68 kJmol-1 e 36,39 kJmol-1 para atmosferas de N2, H2 e CO2, respectivamente, na faixa de temperatura de 250°C a 316°C. |
| Abstract: | The growing environmental concern associated with the expectation of a decrease in oil reserves in the near future has intensified the need to change the world energy matrix, which is now moving towards sources and processes for the generation / use of renewable energy. In this context, the production of biofuels, such as biodiesel, has increased research efforts both to optimize the production processes of biodiesel and to take advantage of its by-products, especially glycerol, which is an excellent raw material for obtaining a great variety of high value-added oxygenated chemicals, useful in the chemical, petrochemical, pharmaceutical, cosmetic, polymer and food industries. These products were generally obtained through heterogeneous catalysis using multicomponent oxide catalysts. This study aimed to evaluate the catalytic activity of CaO/SiO2 doped with platinum and silver for the glycerol dehydration /hydrogenolysis reaction for the production of acrylaldehyde (acrolein) and hydroxyketone (acetol). The catalysts were obtained by polymer precursor method and characterized by DRX, MEV-EDS, Adsorption-N2, TPR, TPD-CO2 and DTG. The catalysts are composed mainly of CaO/SiO2, with non-porous particles with a mean diameter of 0.177 mm that undergo agglomeration, resulting in a mesoporous structure, with an average surface area of 45m2 g-1 and a pore diameter greater than 1000Å , thermally stable at temperatures up to 700°C for oxidizing atmospheres. In the catalytic tests performed on continuously operated, isothermal tubular reactors, the catalysts were stable in the reaction medium, with glycerol conversions of more than 50%, and the reaction temperature was as main products methanol (11%) and hydroxyketone (50%). Products such as 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1-propanol, isopropanol, acetone were observed in smaller amounts with selectivity ranging from 1% to 4%. The activity of the catalysts was considered to be high, presenting activation energies (Ea) for the Pt0.2Ag0.2CaO/SiO2 of 21.0 kJmol-1, 26.68 kJmol-1 and 36.39 kJmol-1 for atmospheres of N2, H2 and CO2, respectively, in the temperature range of 250°C to 316°C. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59937 |
| Aparece nas coleções: | DQAFQ - Teses defendidas na UFC |
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