Desenvolvimento de Zeólitas com porosidade hierárquica para valorização do Glicerol

Pergher, Sibele Berenice Castella

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

2022-09-06

Química

Zeólitas *BEA, EMT e USY

Hierarquização

Desidratação do Glicerol

Zeolite Templated Carbon - ZTC

O excesso de glicerol como subproduto do biodiesel, tornou-se um obstáculo na cadeia de produção de biodiesel, criando desafios para seu uso sustentável. Com isso, o uso de zeólitas hierarquizadas para obtenção de produtos de maior valor agregado a partir do glicerol, é uma alternativa promissora, devido as suas propriedades como elevada área específica, acidez, seletividade de forma, com um caminho menor de difusão nos microporos e um acesso aprimorado aos microporos através dos mesoporos gerados. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi gerar mesoporos nas zeólitas *BEA, EMT e USY por um método econômico e fácil, e avaliar sua atividade catalítica na reação de desidratação do glicerol, e a obtenção de Zeolite Templated Carbon - ZTC visando a geração de produtos de maior valor agregado. As zeólitas foram hierarquizadas por tratamento pós-síntese. A zeólita EMT foi hierarquizada pela primeira vez com NH4F. A zeólita *BEA foi hierarquizada com NH4OH. As zeólitas hierarquizadas foram aplicadas na reação de desidratação do glicerol apresentando elevada conversão (EMT 60,83% e *BEA 99,58%), sendo seletivas a acetaldeído, acroleína e acetol. Os ZTCs foram obtidos utilizado a zeólita USY hierarquizada e o glicerol como percussor pela primeira vez. O glicerol se apresentou-se como um percussor inovador e eficiente para obtenção de ZTC.

The excess of glycerol as a by-product of biodiesel has become an obstacle in the biodiesel production chain, creating new challenges for its sustainable use. Thus, the use of hierarchical zeolites to obtain higher value-added products from glycerol is a promising alternative, due to its properties such as high specific area, acidity, shape selectivity, with a shorter diffusion path in the micropores and improved access to micropores through the generated mesopores. Thus, the objective of this work was to generate mesopores in the *BEA, EMT and USY zeolites by an economical and easy method and evaluate their catalytic activity in the glycerol dehydration reaction, and also synthesize Zeolite Templated Carbon - ZTC in order to generation higher added value products. Zeolites were hierarchical by post-synthesis treatment. EMT zeolite was first hierarchical with NH4F. *BEA zeolite was hierarchical with NH4OH. Hierarchical zeolites were applied in the glycerol dehydration reaction showing high conversion (EMT 60.83% and Beta 99.58%), being selective to acetaldehyde, acrolein and acetol. The ZTCs were obtained using the hierarchical USY zeolite and glycerol as a precursor for the first time. Glycerol presented itself as an innovative and efficient precursor for obtaining ZTC.