Preparação e caracterização de catalisadores ácidos zircônia sulfatada para aplicação na esterificação do óleo de algodão. - SILVA, Francisco Nilson da. (2013)
O biodiesel destaca-se como uma alternativa viável frente ao diesel de petróleo. Este biocombustível, proveniente de matérias primas renováveis, se destaca por ser biodegradável, seguro, pouco poluente (baixas emissões de dióxido de carbono e enxofre) e por gerar oportunidade econômica para pequenos e médios produtores rurais. Deste modo, o objetivo desta proposta foi obter zircônia (Z1O2) por síntese de combustão e fazer uma análise comparativa quanto a estrutura e morfologia de uma zircônia monoclínica comercial e investigar a sulfatação visando a obtenção de catalisadores ácidos para ser avaliados na esterificação do óleo de algodão para obtenção de biodiesel. A Z1O2 sintética foi obtida por reação de combustão em batelada de 15 g do produto, usado como precursor o n-propóxido de zircônio IV e ureia. A Z1O2 comercial foi fornecida pela empresa Saint-Gobain Zirpro. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscópia eletrônica de varredura (MEV), analise textural por adsorção de nitrogênio (BET), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG/DrTG) e análise térmica diferencial (DTA), espectroscopia de fluorescência de raios X (EDX), distribuição granulométrica e cromatografia gasosa. A Z1O2 sintetizada mostrou a formação da fase majoritária monoclínica com tracos da fase ortorrômbica, com tamanho de cristalito 16 nm e cristalinidade 57 %. Para a amostra comercial foi identificada apenas a fase única monoclínica com tamanho de cristalito 39 nm e cristalinidade de 86 %. Com o processo de sulfatacao e calcinacao de ambas as Z1O2 (sintetizada e comercial), verificou-se o surgimento de traços da fase tetragonal, tipicas de S0427Zr02, com a permanência da fase majoritária monoclínica nas duas amostras sulfatadas. Os tamanhos de cristalitos e cristalinidades resultaram em uma diminuição dos seus valores com a sulfatação, apresentando tamanho de cristalito 16 nm e cristalinidade 44 % para a S0427Zr02 sintetizada e tamanho de cristalito 27 nm e cristalinidade 67 % para a S0427Zr02 comercial. Ambas as amostras apresentaram morfologia homogênea, constituída de partículas muito finas de formato aproximadamente esférico. Comparando as amostras entre si, verificou-se que a síntese por reação de combustão foi eficiente para obter nanopartículas de Z1O2 monoclínica com tracos da fase ortorrômbica com morfologia das partículas mais finas que a Z1O2 comercial monoclínica. A análise cromatográfica indicou conversão de 26 e 28 % em esteres metílicos para a ZK)2 como sintetizada e comercial, e conversão máximas em torno de 65 e 91% em esteres metílicos para as S042"/Zr02 sintetizada e comercial, respectivamente. Os resultados indicaram que a sulfatação aumenta a acidez e contribui significativamente para o aumento da conversão, indicando que a S042"/Zr02 6 um catalisador promissor para esterificação de biodiesel.