Novembro 2015 vol. 3 num. 1 - 5º Encontro Regional de Química & 4º Encontro Nacional de Química

Completo - Open Access.

Idioma principal | Segundo idioma

Iodeto de potássio suportado em MCM-41 como catalisador para síntese de biodiesel utilizando micro-ondas

Potassium iodide supported on MCM- 41 as catalyst for biodiesel synthesis using microwave

SILVA, Antônio Alex de Lima ; PEREIRA, Marilia Gabriela Araújo ; SOUZA, Luiz Di ; CALDEIRA, Anne Gabriella Dias Santos ;

Completo:

O biodiesel é um biocombustível derivado de biomassa renovável de queima limpa. Atualmente, sua produção ocorre por transesterificação via catálise básica homogênea. Porém a difícil separação do catalisador e a geração de muito efluente são desvantagens dessa rota. Por isso se procuram formas mais limpas para sua produção. Os catalisadores heterogêneos se mostram como alternativa, por oferecer vantagens como: recuperação e reutilização do catalisador e a geração de menos resíduos. O uso de sais e óxidos metálicos impregnados em materiais mesoporosos tem sido um sucesso por aliar a atividade catalítica dos metais a maior área superficial de materiais como o MCM-41. Outra forma de melhorar o processo é fazer a reação usando micro-ondas, que devido a sua capacidade de aquecimento, pode gerar procedimentos rápidos e eficientes. O Iodo na forma de sais (KI), tem obtido resultado na catalise, porém, se faz necessário estudar mais o seu uso na transesterificação. Tendo em vista isso este trabalho tem como objetivo avaliar a atividade do Iodeto de Potássio suportado em MCM-41 na transesterificação com microondas do óleo de girassol. O MCM-41 foi sintetizado e impregnado com KI nas concentrações de 2,5, 5, 7,5 e 10% essas amostras foram caracterizadas por Difração de raio-X. A transesterificação foi realizada usando de micro-ondas e a conversão foi avaliada por termogravimetria. Os resultados mostraram que o Iodeto de potássio apresentou atividade catalítica em todas as concentrações utilizadas, porem a porcentagem que melhor se comportou na reação foi 7,5 % KI em MCM-41, que apresentou uma conversão de 82%. O Uso do micro ondas se mostrou promissor, visto que o biodiesel foi obtido de forma rápida e com boa conversão.

Completo:

Biodiesel is a biofuel derived from renewable biomass for clean burning. Currently, its production takes place by transesterification via homogeneous base catalysis. But the difficult separation of the catalyst and the generation of much effluent are disadvantages of this route. So if you seek cleaner ways to produce it. Heterogeneous catalysts are shown as an alternative, by offering advantages such as: recovery and reuse of the catalyst and the generation of less waste. The use of salts and impregnated metal oxides in mesoporous materials has been successful for combining the catalytic activity of metals on higher surface area materials such as MCM-41. Another way to improve the process is to make the reaction using microwave, which due to its heating capacity, can generate quick and efficient procedures. Iodine in the form of salts (KI) result is obtained in catalysis, however, it is more necessary study their use in transesterification. Considering that this study aims to evaluate the activity of potassium iodide supported on MCM-41 in the transesterification with sunflower oil microwave. MCM-41 was synthesized and impregnated with KI in concentrations of 2.5, 5, 7.5 and 10% of these samples were characterized by X-ray diffraction. The transesterification was carried out using microwave and the conversion was measured by thermogravimetric analysis. The results showed that potassium iodide showed catalytic activity at all concentrations used, however the percentage best behaved in reaction was 7.5% KI in MCM-41, which showed a 82% conversion. The use of microwave is promising, as biodiesel was obtained quickly and in good conversion.

Download (PDF)

Palavras-chave: Girassol; Biodiesel; Ecodiesel,

Palavras-chave: Microwave; transesterification; heterogeneous catalysis,

DOI: 10.5151/chenpro-5erq-fq8

Referências bibliográficas
  • [1] AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. RESOLUÇÂO nº 7, de 19/03/2008 Disponível em: < http://www.anp.gov.br/biocombustiveis/biodiesel.asp>. Acesso em: 25 de Janeiro. 2014.
  • [2] ARAUJO, Aruzza Mabel. Morais et al, Química no Brasil, V. 4, Nº.1, 2011.
  • [3] BECK, Jeffrey S., Method for synthesizing mesoporous crystalline material. US Patent 5, v. 57, p.296, 1991.
  • [4] BELTRÃO; Napoleão Esberard de Macêdo; OLIVEIRA; Maria Isaura Pereira, Oleaginosas potencias do nordeste para produção de biodiesel, Documentos MAPA, N.177, Campina Grande - PB, 2007.
  • [5] CORDEIRO, Claudiney Soares et al. Catalisadores heterogêneos para a produção de monoésteres graxos (biodiesel) Química Nova, V. 34, Nº. 3, 2011.
  • [6] FILHO, Agustinho Amâncio da Silva, Produção de biodiesel pela transesterificação alcalina homogênea do óleo de soja com metanol utilizando irradiação de micro-ondas, mestrado, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2009.
  • [7] GALLO, Jean Marcel Ribeiro, Síntese e caracterização de [Nb]-MCM-41 e NbxOy(OH)z- Montmorilonita e aplicações em catalise redox e ácida, Dissertação de mestrado, UNICAMP, 2005.
  • [8] GALVÃO, Luzia Patrícia Fernandes de Carvalho et al. Iodeto de potássio suportado em peneiras moleculares mesoporosas (SBA-15 e MCM-41) como catalisador básico para síntese de biodiesel, Química Nova, V. 35, N. 1, 2012.
  • [9] GARCIA, Camica Martins. et al., Transesterification of soybean oil catalyzed bysulfated zirconia, Bio resource Technol., V. 99, Nº.1 2008
  • [10] GHESTI, Grace F et al. Produção de biodiesel via transesterificação etílica com zeólitas básicas, Química Nova, V. 35, Nº. 1, 2012.
  • [11] GRANGEIRO, Rosa Virgínia Tavares, Caracterização da água de lavagem proveniente da purificação do biodiesel, Mestrado em química, UFPB, 2009.
  • [12] HELWANI Z. et al. Solid heterogeneous catalysts for transesterification of triglycerides with, Applied Catalysis, A. General, V. 363, 2009.
  • [13] KEGL, B. Effects biodiesel on emissions of a bus diesel engine, Bio resource Technology. V. 88, 2008
  • [14] LAPUERTA, Magin; RODRIGUEZ-FERNANDEZ, José.; AGUDELO, John. R. Diesel particulate emissions from used cooking oil biodiesel, Bio resource Technology, V. 99, 2008.
  • [15] LI, H.; XIE, W. Transesterification of soybean oil to Biodiesel with Zn/I2 catalyst, Catalysis Letters. V. 107, n. 1-2, 2006.
  • [16] MACLEOD, Clarie. S. et al, Evaluation of the activity and stability of alkali-doped metal oxide catalysts for application to an intensified method of biodiesel production, Chemical engineering Journal, V. 135, 2008.
  • [17] MEDEIROS, Mayara Rayane Biodiesel em Guamaré/RN: estágio inicial de implantação, 62 (Graduação em Ciência e Tecnologia) Universidade Federal Rural do Semiárido, Campus Angicos, 62 p. 2013.
  • [18] MOURA, B. S, Transesterificação Alcalina de Óleos Vegetais para Produção de Biodiesel: Avaliação técnica e econômica, (Mestrado em química) Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 146 f., 2010.
  • [19] OLIVEIRA, Daniele da Silva et al, Obtenção do biodiesel através datransesterificação do óleo de moringa oleífera lam, HOLOS, Vol 1, Nº28, 2012.
  • [20] PINTO, Vasco de Lima, Efeitos do envelhecimento na degradação termoxidativa do sebo bovino e seus biocombustiveis via analise de UV – VIS, 151p. Dissertação (Mestrado em Ciências Naturais), UERN, Mossoró, 2014
  • [21] RAMALINGA K.; VIJAYALAKSHMI P.; KAIMAL T. N. B. A mild and efficient method for esterification and transesterification catalyzed by iodine. Tetrahedron letters. vol. 43, n. 5, p.879-882, 2002.
  • [22] SANTOS, A. G. D. Avaliação da estabilidade térmica do biodiesel de algodão, girassol, dendê e sebo bovino. Dissertação (Mestrado em Química), UFRN, Natal, RN 2010.
  • [23] SANTOS, Anne Gabriella Dias et al, Characterization and kinetic study of sunflower oil and biodiesel, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, V. 106, 2011.
  • [24] SERIO, M. Di; et al., Transesterification of Soybean Oil to Biodiesel by Using Heterogeneous Basic Catalysts Ind. Eng. Chem. Res. Vol. 45, p. 3009, 2006.
  • [25] SHIMABUKU, Quelen Letícia, Aplicação de carvão ativado impregnado com íons de zinco para remoção de cistos de giardia SPP, e-xacta, V. 6, Nº. 1, 2013.
  • [26] SILVA, Antônio Alex de Lima et al, Síntese e Caracterização de Biodiesel de Sebo Bovino e de sua Mistura B10, Orbital: Electron. J. Chem. V.7, 2015. SOLDI Rafael A. et al. Soybean oil and beef tallow alcoholysis by acid heterogeneous catalysis/ Applied Catalysis A: General V. 361, 2009.
  • [27] SOUZA, Luiz Di et al., Produção e caracterização físico-química de biodieseis via catalise heterogênea utilizando Iodo sublimado, Química no Brasil, V. 4, 2010.
  • [28] TAPANES, Neyda de la Caridad Om et al, Biodiesel no brasil: matérias primas e tecnologias de produção, AS&T, V.1, n. 1, 2013.
  • [29] TAPANES, Neyda de la Caridad Om, Produção de biodiesel a partir da transesterificação de óleo de pinhão manso (jatropha curcas lin): estudo teórico e experimental, tese de doutorado, UFRJ, 2008.
  • [30] VENKAT REDDY, C. R.; OSHEL, R.; VERKADE, J. G.; Energy Fuels Thermogravimetric Quantification of Biodiesel Produced via Alkali Catalyzed Transesterification of Soybean oil, Energy & Fuels, V. 23, 2009.
Como citar:

SILVA, Antônio Alex de Lima; PEREIRA, Marilia Gabriela Araújo; SOUZA, Luiz Di; CALDEIRA, Anne Gabriella Dias Santos; "Iodeto de potássio suportado em MCM-41 como catalisador para síntese de biodiesel utilizando micro-ondas", p. 537-545 . In: Anais do V Encontro Regional de Química & IV Encontro Nacional de Química [=Blucher Chemistry Proceedings].. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2318-4043, DOI 10.5151/chenpro-5erq-fq8

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações