HIDRÓLISE ÁCIDA DE CELULOSE ASSISTIDA POR ULTRASSOM PARA OBTENÇÃO DE FURFURAL

HIDRÓLISE ÁCIDA DE CELULOSE ASSISTIDA POR ULTRASSOM PARA OBTENÇÃO DE FURFURAL

SANTOS, W.; SANTOS, D.; GATIBONI, T. L.; MELLO, P. A.; FLORES, E. M. M.

Artigo Completo:

A conversão de biomassa a produtos químicos possibilita a obtenção de polímeros, solventes e combustíveis, a partir de fontes renováveis de carbono. O presente estudo viabilizou o uso do ultrassom na intensificação da conversão de celulose para obtenção de furfural. Foram avaliados diferentes sistemas de aplicação de ultrassom (banhos, sondas e cup horns) com experimentos comparativos sob agitação mecânica e estudo da potência liberada em cada caso. Os seguintes parâmetros foram avaliados: amplitude (30, 50 e 70%), temperatura de sonicação (30, 50 e 70 °C) e concentração de HNO3 (4, 6 e 8 mol L-1). Os produtos foram quantificados por cromatografia a líquido de alta eficiência acoplada a espectrometria de massa por tempo-de-vôo (UPLC-ToF-MS) e a pureza foi confirmada por ressonância magnética nuclear (NMR, de 13C e 1H). O resíduo após hidrólise foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura (SEM). No sistema cup horn, com amplitude de 50%, temperatura de 30 °C e 60 minutos de sonicação, utilizando HNO3 4 mol L-1 foram obtidos os rendimentos reacionais mais elevados, chegando a 78% de conversão a furfural. A utilização de um ácido diluído volátil associado à temperatura amena de reação, representam vantagens significativas do processo assistido por ultrassom.

A conversão de biomassa a produtos químicos possibilita a obtenção de polímeros, solventes e combustíveis, a partir de fontes renováveis de carbono. O presente estudo viabilizou o uso do ultrassom na intensificação da conversão de celulose para obtenção de furfural. Foram avaliados diferentes sistemas de aplicação de ultrassom (banhos, sondas e cup horns) com experimentos comparativos sob agitação mecânica e estudo da potência liberada em cada caso. Os seguintes parâmetros foram avaliados: amplitude (30, 50 e 70%), temperatura de sonicação (30, 50 e 70 °C) e concentração de HNO3 (4, 6 e 8 mol L-1). Os produtos foram quantificados por cromatografia a líquido de alta eficiência acoplada a espectrometria de massa por tempo-de-vôo (UPLC-ToF-MS) e a pureza foi confirmada por ressonância magnética nuclear (NMR, de 13C e 1H). O resíduo após hidrólise foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura (SEM). No sistema cup horn, com amplitude de 50%, temperatura de 30 °C e 60 minutos de sonicação, utilizando HNO3 4 mol L-1 foram obtidos os rendimentos reacionais mais elevados, chegando a 78% de conversão a furfural. A utilização de um ácido diluído volátil associado à temperatura amena de reação, representam vantagens significativas do processo assistido por ultrassom.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-196

Referências bibliográficas

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Como citar:

SANTOS, W.; SANTOS, D.; GATIBONI, T. L.; MELLO, P. A.; FLORES, E. M. M.; "HIDRÓLISE ÁCIDA DE CELULOSE ASSISTIDA POR ULTRASSOM PARA OBTENÇÃO DE FURFURAL", p-1068-1073. In: Anais do XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.4]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2017-196