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Título: Produção de hidrocarbonetos renováveis a partir da desoxigenação catalítica do óleo de macaúba (Acrocomia aculeata) utilizando os materiais mesoporosos AlSBA-15 E Mo/AlSBA-15
Autor(es): Melo, Gabriella Sousa de
Palavras-chave: Hidrocarbonetos renováveis;AlSBA-15;Molibdênio;Macaúba;Desoxigenação
Data do documento: 26-Jul-2018
Citação: MELO, Gabriella Sousa de. Produção de hidrocarbonetos renováveis a partir da desoxigenação catalítica do óleo de macaúba (Acrocomia aculeata) utilizando os materiais mesoporosos AlSBA-15 E Mo/AlSBA-15. 2018. 75f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Resumo: The demand for renewable energy resources has led to an increase in the search for biofuels obtained from vegetable oils. On that subject, vegetable oils that are not used for alimentation, such as macauba oil, are promising. In order to obtain renewable hydrocarbons from macauba, catalytic pyrolysis can be used to promote oil deoxygenation. Thus, in the present work, AlSBA-15 synthesis and its subsequent impregnation with molybdenum were performed aiming at the catalytic deoxygenation of macauba oil. Pure and esterified macauba oils were characterized by acidity index, density, viscosity, thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC), showing results similar to those found in the literature. Catalyst characterization was carried out by thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) coupled to energy dispersive X-ray analysis (EDAX) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The catalysts showed reflections in the X-ray diffraction, which is a characteristic of the highly ordered hexagonal P6mm structure of the mesoporous material SBA-15, showing that the metal incorporation did not damage the molecular sieve structure. Infrared spectrum showed bands that are characteristic of SBA-15 type materials, such as 1088 cm-1, 804 cm-1, and 467 cm-1 bands, which refer, respectively, to asymmetric and symmetric stretching vibration and the Si-O-Si bond deformation, present in the structure of SBA-15. Additionally, it was observed the presence of a 964 cm-1 band associated with the stretching of the Si-OH bond of the silanols groups that compose the structure of the mesoporous material. Analysis of thermogravimetry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy was carried out, allowing that the products obtained from the decomposition/volatization of macauba oil by FTIR were evaluated. The samples with the catalysts also had the products of their decompositions evaluated by FTIR. The results obtained by TGA-FTIR for the samples with catalysts showed bands in the range of 2400-2250, referring to the C=O bond of the CO2 group, which led to the conclusion that AlSBA-15, and especially Mo/AlSBA-15 catalysts, caused the deoxygenation of macauba oil with the consequent production of hydrocarbons.
metadata.dc.description.resumo: A procura por recursos energéticos renováveis tem levado a um aumento nas pesquisas por biocombustíveis obtidos a partir de óleos vegetais. Nesse contexto, óleos vegetais que não são utilizados para fins alimentícios, como é o caso do óleo de macaúba, tem se mostrado promissores. Para a obtenção de hidrocarbonetos renováveis a partir da macaúba, pode ser utilizada a pirólise catalítica que promove a desoxigenação do óleo. Assim, no presente trabalho, foi realizada a síntese do catalisador AlSBA-15 e a posterior impregnação com molibdênio visando a desoxigenação catalítica do óleo de macaúba. Os óleos de macaúba puro e esterificado foram caracterizados por índice de acidez, densidade, viscosidade, termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), mostrando resultados semelhantes aos encontrados na literatura. A caracterização dos catalisadores foi realizada por termogravimetria (TGA), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada a análise de energia dispersiva por raios- X (EDX) e espectroscopia na região do infravermelho por transformada em fourier (FTIR). Os catalisadores apresentaram reflexões no difratograma de raios-X características da estrutura hexagonal P6mm altamente ordenada do material mesoporoso SBA-15, demonstrando que a incorporação com metal não danificou a estrutura da peneira molecular. O espectro de infravermelho mostrou bandas características de materiais do tipo SBA-15, como bandas em 1088 cm-1, 804 cm−1 e 467 cm–1 referentes aos estiramentos vibracionais assimétrico, simétrico e a deformação da ligação SiO-Si respectivamente, presente na estrutura do SBA-15. Adicionalmente, verificou-se a presença de uma banda a 964 cm-1 associada ao estiramento da ligação Si-OH dos grupos silanóis que compõem a estrutura do material mesoporoso. Foi realizada a análise de termogravimetria acoplada a espectroscopia na região do infravermelho por transformada em fourier que permite avaliar os produtos obtidos a partir da decomposição/volatização do óleo de macaúba por FTIR. As amostras com os catalisadores também tiveram os produtos das suas decomposições avaliados por FTIR. Os resultados obtidos através de TGA-FTIR das amostras com os catalisadores mostraram bandas na faixa de 2400-2250 referente a ligação C=O do grupo CO2 que permitiram concluir que os catalisadores AlSBA-15, e especialmente o Mo/AlSBA-15, resultaram na desoxigenação do óleo de macaúba com a consequente produção de hidrocarbonetos.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26252
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