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Título: Estudo da adição de lítio a nanocatalisadores de óxido de cálcio para a produção de biodiesel
Título(s) alternativo(s): Study on the lithium addition to calcium oxide nanocatalysts for the biodiesel production
Autor(es): Soares, Thaís Machado
Orientador: Barañano, Audrei Giménez
Coorientador: Pinheiro, Christiano Jorge Gomes
Data do documento: 27-Fev-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Tendo em vista os impactos ambientais causados pelo uso de fontes de energia primária, órgãos federais do mundo inteiro, buscam cada vez mais, instituir pesquisas que visem a novas fontes de energia originárias de recursos naturais renováveis. Neste sentido, destaca-se o biodiesel, criado no intuito de substituir o óleo diesel derivado do petróleo. Industrialmente, a produção desse biocombustível é catalisada por catalisadores homogêneos, que acabam proporcionando certas limitações ao processo. Desse modo, a catálise heterogênea é uma alternativa que vem sendo avaliada, sendo que, o óxido de cálcio (CaO) é um dos catalisadores sólidos que vem se destacando, devido sua alta atividade e baixo custo. Porém, o CaO apresenta problemas de lixiviação. Neste contexto, o estudo teve como objetivo, apresentar um diagnóstico relativo à adição de lítio em nanocatalisadores de óxido de cálcio, sintetizados pelo método de impregnação úmida e decomposição térmica, com a finalidade de avaliar qual técnica é mais eficiente para obter um material com uma maior estabilidade e seletividade, para servir como um catalisador heterogêneo em reações de transesterificação de óleo de soja via rota metílica. Utilizando as técnicas de caracterização por termogravimetria (TGA), difração de raios – X (DRX), espectroscopia (FTIR) e microscopia (MEV) e (MET), pode-se confirmar o formato e os elementos presentes bem como o tamanho médio do cristalito e os parâmetros de rede dos nanocatalisadores. Por meio da técnica de espectroscopia (RMN 1H), foi possível verificar que a adição de lítio no nanocatalisador de CaO, aumentou a atividade catalítica e a seletividade em biodiesel. Além disso, as técnicas utilizadas para a síntese das nanopartículas proporcionaram uma maior estabilidade ao material, pois a conversão de produtos em biodiesel foram superiores a 87% no terceiro ciclo reacional.
In view of the environmental impacts caused by primary energy sources, federal agencies around the world are increasingly seeking to institute research aimed at new sources of energy from renewable natural resources. In this regard, we highlight biodiesel, created to replace diesel oil derived from petroleum. Industrially, the production of this biofuel is catalyzed by homogeneous catalysts, which end up giving certain limitations to the process. Thus, heterogeneous catalysis is an alternative that has been evaluated, being that calcium oxide (CaO) is one of the solid catalysts that has been highlighting, due to its high activity and low cost. However, CaO has presented leaching problems. In this context, the objective of this study was to present a diagnosis related to the addition of lithium in calcium oxide nanocatalysts, synthesized by the wet impregnation method and thermal decomposition, in order to evaluate which technical is more efficient to obtain a material with a greater stability and selectivity to serve as a heterogeneous catalyst in transesterification reactions of soybean oil via the methyl route. Using thermogravimetric (TGA), X - ray diffraction (XRD), spectroscopy (FTIR) and microscopy (SEM) and (TEM) techniques, for verification to the format and the elements present as well as the mean crystallite and the network parameters of the nanocatalysts. By means of the spectroscopy technique (1H NMR), it was possible to verify that the addition of lithium in the CaO nanocatalyst increased catalytic activity and selectivity in biodiesel. In addition, the techniques used for the synthesis of the nanoparticles provided greater stability to the material. For, the conversion of products into biodiesel was higher than 87% in the third reaction cycle.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7824
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