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Título: Glicólise de PET pós-consumo catalisada por líquidos iônicos
Autor(es): Silva, Carlos Vinícius Guimarães
Orientador: Silva Filho, Eloi Alves da
Palavras-chave: PET
glicólise
líquido iônico
energia de ativação
Data do documento: 20-Mar-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: No presente trabalho foi realizado o processo de despolimerização de polietileno tereftalato (PET) pós-consumo, através do método de glicólise com etileno glicol catalisado por líquidos iônicos dialquil-imidazólicos, sintetizados a partir do cloreto de 1-butil-3-metilimidazol ([Bmin]Cl) em reação com cloretos de Zn2+ e Mn2+. Para cada sal estudado, confirmou-se a estrutura por espectrometria de massas por ionização de eletrospray em modo negativo (ESI(-)-MS); demonstrou-se o efeito catalítico do processo através do cálculo de energias de ativação aparentes (Ea) determinadas por curvas de Arrhenius alcançando os valores 36,49 kJ/mol e 58,09 kJ/mol respectivamente; avaliou-se o comportamento do PET residual por microscopia eletrônica (MEV) e foi observado maior degradação em presença de [Bmin]ZnCl3, justificando a maior eficiência catalítica no processo também em comparação às literaturas; por fim, aplicou-se o modelo de otimização Box-Behnken, através da metodologia de superfície de resposta (RSM), no qual foram estudados três fatores (tempo, temperatura e proporção em massa de etilenoglicol) em três níveis de variação (-1, 0, +1) com duas réplicas do ponto central, totalizando 15 experimentos em que estimaram-se rendimentos, em monômeros bis(2-hidróxietil) tereftalato (BHET), superiores a 50% nas condições fixas estabelecidas com o aumento das 3 variáveis em conjunto. Os produtos de glicólise foram caracterizados por espectrometria de massas (ESI-MS), técnicas espectroscópicas (FTIR) e (¹H e ¹³C RMN), difração de raios-X (DRX) e análise térmica (TGA) e (DSC).
In the present work, the post-consumption polyethylene terephthalate (PET) depolymerization process was carried out using the glycolysis method with ethylene glycol catalyzed by dialkylimidazole ionic liquids synthesized from 1-butyl-3-methylimidazole chloride ([Bmin]Cl) in reaction with Zn2+and Mn2+chlorides.For each salt studied, the structure was confirmed by mass spectrometry by electrospray ionization in negative mode (ESI(-)-MS); the catalytic effect of the process was calculated by calculating apparent activation energies (Ea) determined by Arrhenius curves reaching 36.49 kJ/mol and 58.09 kJ/mol respectively; the behavior of the residual PET by electron microscopy (SEM) was evaluated and greater degradation was observed in the presence of [Bmin]ZnCl3, justifying the higher catalytic efficiency in the process also in comparison to the literature; Finally, the Box-Behnken optimization model was appliedthroughtheresponse surface methodology (RSM), in which three factors (time, temperature and mass ratio of ethylene glycol) were studied in three levels of variation (-1, 0, +1) with two replicates of the central point, totaling 15 experiments in which yields were estimated in bis(2-hydroxyethyl) terephthalate monomers (BHET), greater than 50% under the conditions established with the increase of the 3 variables together. The glycolysis products were characterized by mass spectrometry (ESI-MS), spectroscopic techniques (FTIR) and (¹H and ¹³C NMR), X-ray diffraction (XRD) and thermal analysis (TGA) and(DSC).
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7324
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