Síntese e caracterização de catalisadores à base de CaO dopados com diferentes metais para a produção de biodiesel etílico - Guebara, Pâmela Felippe (2021)
A síntese de biodiesel (combustível renovável e biodegradável) é realizada por simples reação de transesterificação entre ácidos graxos vegetais ou animais com álcool de cadeia curta. Entretanto, para que este tipo de reação ocorra com bons rendimentos é necessário a utilização de catalisadores. O óxido de cálcio possui resultados promissores, contudo durante a reação de transesterificação a estabilidade do catalisador pode ser afetada já que o CaO tende a sofrer lixiviação diminuindo a atividade catalítica e contaminando os ésteres e o glicerol produzidos. Neste contexto, o presente trabalho envolve a preparação por co-precipitação, de óxido de cálcio modificado com diferentes metais (La3+, Lu3+, Ce3+, Yb3+, Ga3+, Fe3+ , Al3+, Mn2+ e Zn2+) empregados como catalisadores após sua ativação térmica (calcinados a 800 °C), e a avaliação de seus potenciais catalíticos na síntese de biodiesel etílico. Os materiais precursores e os seus respectivos óxidos foram caracterizados por TGA, XRD, FTIR-ATR, BET e Acidez (adsorção de butilamina) e alcalinidade (Indicadores de Hammett). A síntese de biodiesel foi conduzida a 70 oC por 12 h usando 5% (m/m) de catalisador por massa de óleo de soja, e a proporção dos reagentes de 1:20 (mol/mol) de óleo de soja/etanol. Os ésteres alquílicos foram quantificados por GC-FID. A reação de transesterificação catalisada pelo óxido de referência teve rendimento de 80%, enquanto que o óxido dopado com Yb3+ teve o maior rendimento (100% de rendimento), obtido em apenas 2 horas devido ao estudo do efeito dos parâmetros de reação. O uso do CaO modificado com Yb3+ a 1,0% foi possível em 6 ciclos de síntese de biodiesel, sem tratamento do catalisador, com queda no rendimento de apenas 13% no último ciclo catalítico.