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dc.contributor.authorGonçalves, Alexandra Mary
dc.date.accessioned2019-07-31T12:13:33Z
dc.date.available2019-07-31T12:13:33Z
dc.date.issued2017-06-08
dc.identifier.citationGONÇALVES, Alexandra Mary. Desenvolvimento de procedimentos para a síntese e caracterização de catalisadores e de biodiesel. 2017. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11566.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11566
dc.description.abstractABO3 basic catalysts were synthesized by the nitrate-b-alanine solution combustion method. The catalysts powders were produced by self-combustion in times up to 5 min, presenting high crystallinity and single-phase, without the calcination step. XRD analyses showed that the produced calcium oxides (CaZrO3 and Ca0.9Li0.6Zr0.9O3) presented perovskite structure with the orthorhombic system, whereas a monoclinic structure was observed for Li2ZrO3 oxide, results confirmed with the Rietveld refinement. Different techniques were used to characterize the catalysts, such as MEV-FEG, TPD-CO2, TGA, N2 (BET), ICP OES, MIP-OES, WD-XRF and FT-IR. Different methods of acid decomposition were employed, instead of HF, for elemental analysis of the oxides. Recovery values were observed between 92 and 101%, with low deviations and LOQs. The catalytic activity of the synthesized materials was tested by the reaction of ethyl transesterification with methyl acetate (model reaction). The Ca0.9Li0.6Zr0.9O3 was the most active oxide, reaching 92% conversion to ethyl acetate, followed by oxide Li2ZrO3, with 64% conversion. The CaZrO3 had negligible catalytic activity. Reagent tests of Li-containing catalysts indicated average conversion of about 50% up to the 6° recycle. The Li incorporation to zirconate produced changes in the textural and basic properties, resulting in more efficient and promising catalysts for the transesterification. The Ca0.9Li0.6Zr0.9O3 was also evaluated in the oil transesterification reaction for biodiesel production, with a yield of 60% m/m under mild reaction conditions (molar ratio 1:12 oil/ethanol and 50 °C for 30 min). Although the metallic ions leaching from the most active materials has been detected, no reaction was observed in the homogeneous phase. A system composed of a rotating packed bed reactor and a microwave oven (RPB + MW) was developed for the continuous flow biodiesel production by the ethylic transesterification instant reaction under heterogeneous catalysis. Total ester content of 19% was obtained with 1 min of product collect time, demonstrating a promising system for the proposed application.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectBiodieselpor
dc.subjectCatálise heterogêneapor
dc.subjectPerovskitapor
dc.subjectTransesterificação etílicapor
dc.subjectReator rotativopor
dc.subjectRotating packed bed reactoreng
dc.titleDesenvolvimento de procedimentos para a síntese e caracterização de catalisadores e de biodieselpor
dc.title.alternativeDevelopment of procedures for synthesis and characterization of catalysts and biodieseleng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Nogueira, Ana Rita de Araújo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7034773971317045por
dc.contributor.advisor-co1Assaf, José Mansur
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9563312407691130por
dc.description.resumoCatalisadores básicos nanométricos do tipo ABO3 foram sintetizados pelo método de combustão em solução de nitrato--alanina. Os pós dos catalisadores foram formados por autocombustão em tempos de até 5 min e demonstraram alta cristalinidade e fase única, sem necessidade da etapa de calcinação. Análises de DRX mostraram que os óxidos de cálcio formados (CaZrO3 e Ca0,9Li0,6Zr0,9O3) apresentam estrutura perovskita com sistema ortorrômbico, enquanto que para o óxido Li2ZrO3 foi observada uma estrutura monoclínica, resultados avaliados com o refinamento de Rietveld. Diferentes técnicas foram empregadas para a caracterização dos catalisadores (MEV-FEG, TPD-CO2, TGA, fisissorção de N2 (BET), ICP OES, MIP-OES, WD-XRF e FT-IR). Foram realizados diferentes métodos de decomposição ácida, em substituição ao emprego de HF, para análise elementar dos óxidos. Com recuperação obtida entre 92 e 101%, com baixos desvios e LOQs. A atividade catalítica dos materiais foi testada na reação de transesterificação etílica com acetato de metila (reação modelo). Ca0,9Li0,6Zr0,9O3 foi o óxido mais ativo, atingindo 92% de conversão em acetato de etila, seguido pelo Li2ZrO3, com 64% de conversão. O CaZrO3 apresentou atividade catalítica desprezível. Testes de reuso dos catalisadores contendo Li indicaram conversão média de cerca de 50% até o 6° reuso. A incorporação de Li ao zirconato produziu alterações texturais e de propriedades básicas, resultando catalisadores mais eficientes e promissores para a transesterificação. O Ca0,9Li0,6Zr0,9O3, também foi avaliado na reação com óleo de soja para produzir biodiesel, com rendimento de 60% m/m para condições amenas de reação (razão molar óleo/etanol 1:12 e 50°C por 30 min). Embora tenha sido detectada lixiviação de íons metálicos dos materiais mais ativos, não foi observada reação em fase homogênea. Um sistema composto por reator rotativo e micro-ondas (RPB + MW) foi desenvolvido para a produção contínua de biodiesel com reação instantânea de transesterificação etílica sob catálise heterogênea. Teor de ésteres totais de 19% foi obtido com um tempo de apenas 1 minuto de coleta de produtos, demonstrando ser um sistema promissor para a aplicação proposta.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.ufscar.embargo24 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1292148611034352por


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