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Título: Estudo da pirólise catalítica da biomassa de microalga para obtenção de biocombustíveis renováveis utilizando materiais mesoporosos com níquel e molibdênio
Autor(es): Ferreira, Isabelle Mariane de Lima
Palavras-chave: Biocombustíveis;Microalga;AlSBA-15;Acetilação;Desoxigenação
Data do documento: 24-Jul-2018
Citação: FERREIRA, Isabelle Mariane de Lima. Estudo da pirólise catalítica da biomassa de microalga para obtenção de biocombustíveis renováveis utilizando materiais mesoporosos com níquel e molibdênio. 2018. 77f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Resumo: The use of microalgae has been prominent in the context of sustainable innovation in order to use them for the production of biofuels, due to its great biomass production capacity and its cultivation developed in adverse conditions, such as in wastewater. Therefore, the synthesis and characterization of the mesoporous material AlSBA-15, with the incorporation of nickel and molybdenum metals, was studied in order to optimize the pyrolysis products of the microalgae biomass for the generation of renewable biofuels. The catalysts were synthesized and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TGA/DTG), scanning electron microscopy (SEM) and dispersive energy spectroscopy EDS). The microalgae biomass was subjected to an acetylation reaction to facilitate the fiber opening and analyzed by TGA/DTG and Fourier transform infrared coupled thermogravimetric analysis (TG-FTIR). The catalysts presented reflections on X-ray diffractograms, characteristic of the hexagonal P6mm structure of the SBA-15, demonstrating that the incorporation of the metals did not modify the structure of the molecular sieve. In addition, the high-angle diffractograms present diffraction peaks that demonstrate the presence of the metals in the material. In addition, the mapping via EDS evidenced the presence of nickel and molybdenum metals in AlSBA-15. TG-FTIR from the acetylated biomass sample showed a greater variety of gaseous products than non-acetylated biomass, confirming that the acetylation reaction favors the decomposition of the biomass. Also, it was verified that from 300 °C appeared bands with vibration peaks centered between 2400 and 2250 cm-1 attributed to the stretching vibrations of the functional group C=O, referring to CO2 elimination. Where the best results with very high absorption bands were obtained when the microalgae biomass sample was in the presence of the catalysts with nickel and molybdenum metals, an indicative of deoxygenation by decarboxylation, which reflects an improvement of the fuel produced.
metadata.dc.description.resumo: O uso de microalgas vem se destacando no contexto de inovação sustentável a fim de utilizálas para a produção de biocombustíveis, devido a sua grande capacidade de produção de biomassa e seu cultivo desenvolvido em condições adversas, como em águas residuais. Diante disso, foi estudada a síntese e caracterização do material mesoporoso AlSBA-15, com a incorporação dos metais níquel e molibdênio, com o objetivo de otimizar o processo de obtenção dos produtos da pirólise da biomassa de microalga, para a geração de biocombustíveis renováveis. O catalisador foi sintetizado e caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise térmica (TGA/DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A biomassa da microalga, foi submetida à uma reação de acetilação para facilitar a abertura da fibra e, analisada por TGA/DTG e análise termogravimétrica acoplada ao infravermelho por transformada de Fourier (TG-FTIR). Os catalisadores apresentaram reflexões no difratogramas de raios-X, características da estrutura hexagonal P6mm da SBA15, demonstrando que a incorporação dos metais não modificou a estrutura da peneira molecular. Além disso, os difratogramas em alto ângulo, apresentam picos de difração que demostram a presença dos metais no material. E, o mapeamento via EDS evidenciou a presença dos metais níquel e molibdênio na AlSBA-15. A TG-FTIR, da amostra da biomassa acetilada demostrou maior variedade de produtos gasosos do que a biomassa não acetilada, ratificando que a reação de acetilação favorece a decomposição da biomassa. Também, foi verificado que a partir de 300 °C apareceram bandas com picos de vibração centrados entre 2400 e 2250 cm-1 atribuída às vibrações de estiramento do grupo funcional C=O, referente a eliminação de CO2. Onde, os melhores resultados, com bandas de absorção bastante elevadas, foram obtidos quando a amostra da biomassa de microalga estava na presença dos catalisadores com os metais níquel e molibdênio, um indicativo de desoxigenação por descarboxilação, que reflete um aprimoramento do combustível produzido.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26253
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