Descarboxilação redutiva catalisada por níquel para produção de biocombustíveis drop-in

dc.contributor.advisorGondim, Amanda Duarte
dc.contributor.advisor-co1Cavalcanti, Livia Nunes
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4902766144157822pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-6202-572Xpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6738828245487480pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Maria do Socorro Bezerra da
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-4839-155Xpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5598144977664386pt_BR
dc.contributor.referees1Araújo, Aruzza Mabel de Morais
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4924374746045892pt_BR
dc.contributor.referees2Silva, Djalma Ribeiro da
dc.contributor.referees3Lima, Regineide de Oliveira
dc.date.accessioned2022-09-01T23:39:04Z
dc.date.available2022-09-01T23:39:04Z
dc.date.issued2022-05-27
dc.description.abstractDrop-in biofuels emerge as alternatives to petroleum derivatives to reduce CO2 emissions into the atmosphere, contributing to energy transition to a low carbon economy. These fuels are formed by mixture of renewable hydrocarbons that can be obtained from deoxygenation of biomass. Currently, hydrotreatment is main process applied for this purpose, however, use of high temperatures and consumption of hydrogen gas is desirable look for other methods. For this, the present work proposed to develop methodology for deoxygenation of fatty acids, under mild conditions, using nickel complex as catalyst and low-cost silane as alternative source of hydrogen. Therefore, fatty acids were converted into redox-active esters and optimization study was carried out using lauric acid ester as model compound. Different parameters of system were investigated and after 175 reactions it was possible to find best set of reaction conditions, which allowed the decarboxylation of lauric ester to be carried out at 40°C, in open atmosphere and without specific reactors. The scope of method was extended to convert esters derived from other fatty acids, including synthetic mixture, and results obtained by GC-FID indicated production of hydrocarbons in range of green diesel and aviation biokerosene with high selectivity and yields 33-67%, under free-hydrogen conditions. Finally, application of method in one-pot reactions was satisfactory to directly convert some of tested fatty acids, indicating that ester isolation step could be dispensed, increasing efficiency of developed protocol.pt_BR
dc.description.resumoOs biocombustíveis drop-in surgem como alternativas aos derivados de petróleo para reduzir as emissões de CO2 na atmosfera, contribuindo com a transição energética para uma economia de baixo carbono. Esses combustíveis são formados por uma mistura de hidrocarbonetos renováveis que podem ser obtidos a partir da desoxigenação de biomassa. Atualmente, o hidrotratamento é o principal processo aplicado para esse fim, no entanto, o emprego de as altas temperaturas e o consumo de gás hidrogênio tornam a busca por outros métodos desejável. Nesse sentido, o presente trabalho se propôs a desenvolver uma metodologia para desoxigenação de ácidos graxos, sob condições brandas, utilizando um complexo de níquel como catalisador e um silano de baixo custo como fonte alternativa de hidrogênio. Para tanto, os ácidos graxos foram convertidos em ésteres redox-ativos e foi desenvolvido um estudo de otimização utilizando o éster do ácido láurico como composto modelo. Foram investigados diferentes parâmetros do sistema e após 175 reações foi possível encontrar o melhor conjunto de condições reacionais, que permitiu realizar a descarboxilação do éster láurico a 40°C, em atmosfera aberta e sem necessidade de reatores específicos. O escopo do método foi estendido para converter ésteres derivados de outros ácidos graxos, inclusive uma mistura sintética entre eles, e os resultados obtidos por CG-DIC indicaram a produção de hidrocarbonetos na faixa do diesel verde e bioquerosene de aviação com alta seletividade e rendimentos entre 33 e 67%, sob condições livres de gás hidrogênio. Por fim, a aplicação o método em reações one-pot também se mostrou satisfatória para converter diretamente alguns dos ácidos graxos testados, indicando que uma etapa de isolamento dos ésteres poderia ser dispensada, aumentando a eficiência do protocolo desenvolvido.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Maria do Socorro Bezerra da. Descarboxilação redutiva catalisada por níquel para produção de biocombustíveis drop-in. 2022. 78f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49236
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectÁcidos graxospt_BR
dc.subjectDescarboxilaçãopt_BR
dc.subjectCatalisador metálicopt_BR
dc.subjectBiocombustíveis drop-inpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.titleDescarboxilação redutiva catalisada por níquel para produção de biocombustíveis drop-inpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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