Esterificação do ácido oleico utilizando aluminossilicato mesoporoso modificado com óxido de zircônio

Abstract

RESUMO Os desafios decorrentes do aumento populacional, do uso extensivo e degradação dos recursos naturais e da dependência dos recursos fósseis, tem despertado o interesse pelo desenvolvimento de tecnologias para a produção de combustíveis renováveis. Dentro deste contexto tecnologias para a produção de biodiesel tem sido bastante estudadas de forma a aliar economicidade e redução de impactos ambientais. A esterificação utilizando catalisador heterogêneo ácido possibilita o aproveitamento de matérias-primas de baixo valor agregado e redução de operações unitárias para separação e purificação dos produtos. Dentro destas premissas, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar o material AlSBA-15, na razão Si/Al=10, modificada com ZrO2 e avaliá-lo como catalisador heterogêneo na esterificação do ácido oleico com metanol para a produção de ésteres monoalquílicos. A síntese da AlSBA-15, baseou-se na adição de um surfactante direcionador de estrutura Pluronic-123, TEOS e isopropóxido de alumínio. Para a modificação da AlSBA-15 realizou-se uma mistura física contendo 10% (m/m) ZrO2 em relação ao suporte, seguido de tratamento térmico. A caracterização do catalisador foi feita por difração de raios X, espectrometria na região do infravermelho, adsorção -dessorção de nitrogênio a -196 °C e quantificação de acidez de Brönsted-Lowry. O desempenho catalítico foi avaliado em um reator Parr de 300 mL, com razão metanol: ácido oleico igual a 6:1, 3% m/m de catalisador em relação ao ácido oleico, 3 h de reação à temperatura de 120 °C. As taxas de conversão do ácido oleico (%) foram, respectivamente, 55,5 ± 2,9, 68,2 ± 3,4 e 79,8 ± 3,6 para a, SBA-15, AlSBA-15 e a AlSBA-15-ZrO2, o que comprova a eficiência do método de síntese no aumento da força ácida do catalisador heterogêneo para a reação de esterificação. Os testes de lixiviação e de reutilização mostraram que a AlSBA-15-ZrO2 é ativa e estável nas condições reacionais empregadas.

Copper molybdate synthesized by sonochemistry route at room temperature as an efficient solid catalyst for esterification of oleic acid

“…In recent years, government policies related to the use of fossil fuels and their derivatives have intensified due to the ecological impacts caused by the residues resulting from their extraction, processing, and consumption [1] . In this context, investments in several other energy matrices of a renewable nature and products with biodegradable characteristics have driven research aimed at technologies that meet these objectives [2] .…”

Solid Acid Resin Amberlyst 45 as a Catalyst for the Transesterification of Vegetable Oil

“…In these cases, Amberlyst 45 disperses well in the biphasic reaction mixture and mass transfer shall not limit the reaction, as previously observed for Amberlyst 15 (Boz et al, 2015). For acid-catalyzed transesterification, commonly, high alcohol loadings are needed (Boz et al, 2015;Alves et al, 2018;Cabrera-Munguia et al, 2018;Bernardes Costa et al, 2019;Kurhade et al, 2019;Silva et al, 2019;Syazwani et al, 2019;Wang et al, 2019;Andrade et al, 2020), and under this condition, Amberlyst 45 appears to be a more adequate catalyst for ethanolysis than methanolysis (Figure 4). This can represent great advantages in countries with a large production of bioethanol, such as the USA and Brazil, which happen to be also the largest producers of biodiesel (Biofuel.org.uk, 2010;Gallo et al, 2014).…”