Catalisadores heterogêneos a base de NI1-XZNXFE2O4 na reação de esterificação para produção de biodiesel. - MAPOSSA, António Benjamim. (2016)
A busca por combustíveis limpos tem resultado no desenvolvimento de pesquisas para o beneficiamento de óleos e gorduras, constituídos principalmente por ácidos graxos, com alto poder energético e passível de conversão em ésteres (biodiesel), mediante reações de transesterificação e esterificação com catálise homogênea, heterogênea e enzimática. Os problemas identificados no uso de esterificação com catálise homogênea podem ser minimizados pela esterificação com catálise heterogênea, que busca melhorar a efetividade da produção do biodiesel. Nesse estudo o catalisador heterogêneo desenvolvido é conhecido por ferritas, que são materiais ferrimagnéticos que vem sendo alvo de inúmeras pesquisas científicas em virtude das suas propriedades magnéticas, estabilidade química e térmica. Assim, uma aplicação que tem apresentado promissora para esses materiais é a área de catálise para o biodiesel. Com base neste contexto, esta pesquisa propôs sintetizar nanoferritas Ni1-xZnxFe2O4 (x = 0,0; 0,3; 0,5; 0,7 e 1,0 mol de Zn2+) por reação de combustão e avaliar a influência da substituição dos íons Ni2+por íons Zn2+na estrutura, morfologia e atividade catalítica em reação de esterificação do óleo de soja em presença de metanol. Durante a síntese foi realizada a medição do tempo e temperatura de chama e os produtos resultantes foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X por energia dispersiva, análise textural por adsorção de N2, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, distribuição granulométrica, densidade, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica e medidas magnéticas. O biodiesel obtido foi analisado por um cromatógrafo a gás. Para esse fim, uma investigação da dependência da morfologia, magnetismo, acidez e atividade catalítica dos nanocatalisadores foram avaliados em função do teor de Zn2+. O aumento do teor de Zn2+causou alterações na estrutura, morfologia, magnetismo, acidez e potencial zeta das amostras, o que contribuiu significativamente para o aumento na conversão catalítica, a qual variou de 49,08% a 99,06%. Os resultados indicam que os nanocatalisadores Ni1-xZnxFe2O4 são materiais promissores para uso em reações de esterificação para produção de biodiesel.