Síntese de solventes e aditivos de combustíveis a partir de biomassa catalisada por sais e heteropolissais de estanho (II)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Chaves, Diego Morais
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Agroquímica
• Palavras-chave em Português: Glicerol; Ácido levulínico; Keggin, Heteropoliácidos de; Biocombustíveis - Aditivos; Química Inorgânica
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29453

A constante busca pela minimização dos impactos ambientais causados pela queima de combustíveis fósseis impulsiona a busca por alternativas mais sustentáveis, como matérias primas renováveis. Neste contexto a produção de biocombustíves como bioetanol e biodiesel ganha destaque e passa a crescer cada vez mais. Contudo, os processos de transformações de biomassa em biocombustíveis levam a geração de resíduos lignocelulósicos e sub-produtos. Compostos como o glicerol (i.e. subproduto na produção de biodiesel) e ácido levulínico (i.e. extraído de materiais lignocelulósicos), podem ser novamente transformados em produtos de importância industrial como solventes e bioaditivos, por meio de processos catalíticos, para minimização dos custos de produção e de geração de resíduos e efluentes. Neste trabalho, heteropoliácidos (HPAs) do tipo Keggin (i.e. H 3 PW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 e H 4 SiW 12 O 40 ), reconhecidos como versáteis catalisadores sólidos ácidos, foram convertidos em heteropolissais de Sn(II) por meio de substituição parcial ou total de seus hidrogênios. Os sais de Sn derivados de HPAs (SnHPAs) foram sintetizados, tratados termicamente e fisicoquimicamente caracterizados. Foi avaliado qual o impacto da inserção de Sn(II) na estrutura dos HPAs em diferentes níveis de substituição, assim como os efeitos da temperatura de tratamento térmico, sobre a estrutura destes sais. A atividade catalítica de compostos de Sn(II) (heteropolissais,sais, e hidróxidos) foram avaliadas em diferentes reações: carbonatação do glicerol com ureia catalisada (Sn(OH) 2 ), eterificação do glicerol com terc-butanol (SnHPAs), acetilação do glicerol (SnHPAs), esterificacao do ácido levulínico com álcoois alqúilicos (SnHPAs). Carbonato de glicerol, terc-butil eteres do glicerol, acetatos do glicerol e levulinatos de alquila foram obtidos em elevados rendimentos nos processos desenvolvidos usando-se mínima quantidade de catalisadores. Os catalisadores foram ainda facilmente separados do meio reacional e reutilizados em reações consecutivas sem perda de atividade. O impacto do nível de substituição dos heteropolissais de Sn(II) em sua atividade catalítica foi avaliado em reações de terc-butilação do glicerol e apenas os fosfomolibdatos foram influenciados por esse aspecto. Palavras-chave: Glicerol. Ácido levulínico. Heteropoliácidos de Keggin. Bioaditivos.