Síntese do carbonato de glicerol catalisada por óxidos mistos de Zn-Al promovidos por Zr, Ce e La

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Monteiro, Italo Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Glicerina; Carbonatos; Carbonato de glicerol; Glicerol; Dimetilcarbonato; Catalisadores básicos; Transcarbonatação; Óxidos mistos Zn-Al; Glycerol Carbonate; Glycerol; Dimethyl Carbonate; Basic catalysts; Transcarbonatation; Zn-Al mixed oxides; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22623

Uma série de óxidos mistos Zn-Al promovidos com Ce, La ou Zr (X) obtidos por decomposição térmica a 550 °C de precursores com estruturas tipo hidrotalcita foi testada como catalisadores heterogêneos básicos na síntese de carbonato de glicerol - uma alternativa promissora para a recuperação de glicerol da indústria de biodiesel. Os óxidos mistos têm razão molar Zn/Al fixada em 2, enquanto as razões molares X/Al utilizadas foram 0,02 ou 0,3. As propriedades físico-químicas dos óxidos mistos foram investigadas por espectroscopia de emissão por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), difração de raios-X (DRX), adsorção-dessorção de N2 a -196 °C, termogravimetria/calorimetria diferencial exploratória (TG-DTG-DSC) e dessorção à temperatura programada de CO2 (TPD-CO2). As atividades catalíticas dos óxidos mistos foram avaliadas na síntese do carbonato de glicerol (CG) a partir da reação de transcarbonatação do dimetilcarbonato (DMC) com glicerol (proporção molar 4:1) sob condições reacionais brandas (100 °C, pressão atmosférica). Os testes catalíticos mostraram que a força e a densidade dos sítios básicos estão diretamente ligadas à capacidade dos óxidos mistos em sintetizar o CG. Todos os catalisadores foram 100 % seletivos ao CG nas condições estudadas. O óxido misto de Zn-Al modificado por La no teor molar X/La = 0,3 apresentou o melhor desempenho entre os catalisadores testados, atingindo 15% de rendimento após 2,5 h de reação. A incorporação do Zr como promotor resultou em sítios com força básica reduzida e menores rendimentos a CG. Os óxidos mistos promovidos com Ce não apresentaram correlação entre suas propriedades básicas e seus desempenhos catalíticos.