Síntese de zeólitas tipo MFI a partir de fontes alternativas de Si e Al: uma abordagem sustentável para a conversão de biomassa em biocombustíveis e químicos renováveis

dc.contributor.advisorBraga, Renata Martinspt_BR
dc.contributor.advisor-co1Pergher, Sibele Berenice Castellã
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5249001430287414
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-6232-0945
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4603529162393328
dc.contributor.authorLima, Renata Cibely Freire de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6117670920893429
dc.contributor.referees1Padilha, Carlos Eduardo de Araújo
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9532-3026
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1186888955341616
dc.contributor.referees2Toniolo, Fábio Souza
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0000-0002-3387-4543
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4183846294730007
dc.contributor.referees3Mello, Mariele Iara Soares de
dc.contributor.referees3IDhttps://orcid.org/0000-0002-5979-2474
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8225162650698181
dc.date.accessioned2026-01-05T19:47:05Z
dc.date.issued2025-04-04
dc.description.abstractCatalytic pyrolysis has proven to be a promising route for the energy valorization of lignocellulosic residues, such as corn cob residue (CCR). In this study, zeolites with MFI structure were synthesized from alternative sources of silicon and aluminum, such as bentonite, rice husk ash (RHA), and clinoptilolite, using the hydrothermal method with different crystallization times (24 h, 48 h, 72 h, and 7 days). Conventional ZSM-5 zeolite was used as a reference. The synthesized materials were characterized by XRD, XRF, SEM, and BET. The biomass (CCR) was pretreated and characterized by proximate analysis (moisture, volatiles, ash, and fixed carbon), elemental analysis (CHN/O), thermogravimetric analysis (TG/DTG), and calorific value determination. The synthesized zeolites showed a crystalline structure consistent with the MFI pattern, surface areas ranging from 261 to 362 m²/g, and morphology similar to standard ZSM-5. Catalytic analytical pyrolysis was carried out at 500 °C, with product analysis by PyGC/MS. Catalytic pyrolysis using the alternative BC-MFI zeolite (bentonite + RHA) reduced the content of oxygenated compounds by 36% and nitrogenous compounds by 41%, with a 72% increase in aromatic hydrocarbon formation compared to conventional pyrolysis. The results demonstrate that the synthesized zeolites exhibit catalytic performance comparable to that of conventional ZSM-5, with reduced use of standard reagents and greater sustainability, highlighting the potential of waste reuse as precursors for efficient catalysts in the production of biofuels and renewable chemical compounds.
dc.description.embargo2026-08-19
dc.description.resumoA pirólise catalítica tem se mostrado uma rota promissora para a valorização energética de resíduos lignocelulósicos, como o resíduo do sabugo de milho (RSM). Neste trabalho, foram sintetizadas zeólitas com estrutura MFI a partir de fontes alternativas de silício e alumínio, como bentonita, cinza da casca de arroz (CCA) e clinoptilolita, utilizando o método hidrotérmico, com diferentes tempos de cristalização (24 h, 48 h, 72 h e 7 dias). A zeólita convencional ZSM-5 foi usada como referência. Os materiais sintetizados foram caracterizados por DRX, FRX, MEV e BET. A biomassa (RSM) foi previamente tratada e caracterizada por análise imediata (umidade, voláteis, cinzas e carbono fixo), análise elementar (CHN/O), análise termogravimétrica (TG/DTG) e determinação do poder calorífico. As zeólitas sintetizadas apresentaram estrutura cristalina compatível com o padrão MFI, área superficial entre 261 e 362 m²/g e morfologia semelhante à ZSM-5 padrão. A pirólise analítica catalítica foi realizada a 500 °C, com análise dos produtos por Py-GC/MS. A pirólise catalítica com a zeólita alternativa BC-MFI (bentonita + CCA) reduziu o teor de compostos oxigenados em 36% e nitrogenados em 41%, com aumento de 72% na formação de hidrocarbonetos aromáticos em relação à pirólise convencional. Os resultados demonstram que as zeólitas sintetizadas apresentam desempenho catalítico comparável ao da ZSM-5 convencional, com redução de reagentes padrões e maior sustentabilidade, evidenciando o potencial da reutilização de resíduos como precursores de catalisadores eficientes para a produção de biocombustíveis e compostos químicos renováveis.
dc.identifier.citationLIMA, Renata Cibely Freire de. Síntese de zeólitas tipo MFI a partir de fontes alternativas de Si e Al: uma abordagem sustentável para a conversão de biomassa em biocombustíveis e químicos renováveis. Orientadora: Dra. Renata Martins Braga. 2025. 97f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/67516
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.countryBRpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.subjectSabugo de milho
dc.subjectPirólise catlítica
dc.subjectCasca de arroz
dc.subjectDesoxigenação
dc.subjectHZSM-5
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.titleSíntese de zeólitas tipo MFI a partir de fontes alternativas de Si e Al: uma abordagem sustentável para a conversão de biomassa em biocombustíveis e químicos renováveis
dc.typemasterThesispt_BR

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