Neste trabalho foram empregadas as zeólitas Mordenita, ZSM5, Y, Beta e Ferrierita, como catalisadores heterogêneos para a síntese de ésteres alquílicos via esterificação, visando à aplicação destas zeólitas para a produção de biodiesel. Como reação modelo para avaliação da atividade catalítica das zeólitas, foi efetuada a esterificação do ácido oleico com metanol e a esterificação do ácido octanóico com metanol, etanol e propanol. Para as reações efetuadas foram utilizados diferentes parâmetros reacionais, tais como diferentes razões molares de ácido graxo:álcool, temperaturas do meio reacional e quantidades de catalisador, visando observar a conversão em éster correspondente no decorrer do tempo. As zeólitas utilizadas foram caracterizadas por Termogravimetria, EGA, FTIR, DRX, RMN de 27Al, ED-XRF, TPD-NH3, adsorção de piridina em fase líquida avaliada por FTIR, MEV e Fisissorção de N2. A forma ativada das zeólitas foi obtida e a faixa de protonação para cada zeólita foi visualizada. Foi observada a seletividade de reagente para a zeólita H-ZSM5. Algumas zeólitas apresentaram atividade catalítica para a síntese dos ésteres alquílicos. A atividade catalítica das zeólitas não se relaciona claramente com a quantidade de sítios ativos na superfície do catalisador, mas apresenta maior dependência quanto a porosidade e caráter hidrofóbico dos materiais. Foram obtidas conversões acima de 85% na esterificação dos ácidos graxos. Dentre as zeólitas avaliadas, a zeólita mais ativa obtida foi reutilizada e empregada em vários ciclos reacionais consecutivos, onde não foi observado decréscimo na atividade catalítica do material e além disso, a integridade da estrutura da zeólita foi mantida. Dessa forma, os ensaios catalíticos realizados permitem observar que dependendo do tipo de zeólita utilizada é possível obter resultados promissores na esterificação dos ácidos graxos, que juntamente com a facilidade de separação das zeólitas do meio reacional após a reação e a possibilidade de utilização destas em novos ciclos reacionais, fazem com que seja interessante o uso destes materiais para a síntese de ésteres alquílicos. / In this work the zeolites Mordenite, ZSM5, Y, Beta and Ferrierite, were employed as heterogeneous catalysts for the alkyl esters synthesis by esterification, aiming the application of these zeolites for the biodiesel production. As a model reaction to evaluate the catalytic activity of these zeolites, the esterification of oleic acid with methanol and the esterification of octanoic acid with methanol, ethanol and propanol were performed. For the reactions performed, different reaction parameters were used, such as different fatty acid:alcohol molar ratios, reaction temperatures and catalyst amounts, aiming to observe the corresponding ester conversion over time. The zeolites used were characterized by Thermogravimetry, EGA, FTIR, XRD, 27Al NMR, ED-XRF, TPD-NH3, liquid phase pyridine adsorption evaluated by FTIR, SEM and N2 adsorption/desorption. The protic form of the zeolites was obtained and the protonation range for each zeolite was visualized. The selectivity of the reactant for the zeolite H-ZSM5 was observed. Some zeolites showed catalytic activity for the alkyl esters synthesis. The catalytic activity of the zeolites did not show a clear correlation with the amount of acid sites on the material surface, but has a greater dependence on the porosity and hydrophobic balance of the material. Conversions above 85% were obtained in fatty acids esterification. Among the zeolites evaluated, the most active zeolite obtained was reused and used in several consecutive reaction cycles, where there was no decrease in the catalytic activity of the material and, in addition, the integrity of the zeolite structure was maintained. Thus, the catalytic assays allow to observe that depending on the type of zeolite used it’s possible to obtain promising results in the esterification of fatty acids, which together with the ease of separation of the zeolites from the reaction medium after the reaction and the possibility of their use in new cycles, make it interesting to use these materials for the alkyl esters synthesis.

Os curtumes são indústrias que causam importante impacto ambiental, pois utilizam grande volume de água na produção do couro e o volume total de efluentes gerados normalmente é similar ao total de água captada. Além disso, há a utilização de vários compostos químicos no beneficiamento do couro, gerando, consequentemente, efluentes que possuem alta carga poluidora, com elevada DQO, matéria orgânica, sólidos em suspensão, sais dissolvidos e metais. Portanto, é indispensável o tratamento eficiente deste tipo de efluente, visando minimizar seus impactos ambientais e atender à legislação vigente. A clarificação química coagulação/floculação/decantação) é uma das etapas mais utilizadas no tratamento de efluente de curtume, ainda é utilizado coagulantes à base de sais de alumínio e ferro, porém estes são, comprovadamente, tóxicos ao ambiente. Com intuito de substituir os coagulantes inorgânicos, muitas pesquisas com polímeros naturais vêm sendo desenvolvidas. O PGα21Ca foi desenvolvido com esse propósito, sendo composto principalmente por sulfato de cálcio e ácido--poliglutâmico, possui alta biodegradabilidade e baixa toxicidade. O presente trabalho teve como objetivo o estudo do tratamento de efluente de curtume, por meio do processo de clarificação química com o coagulante PGα21Ca e degradação fotocatalítica utilizando o catalisador TiO2. As condições ideais de tratamento foram determinadas aplicando a metodologia de planejamento fatorial e pelo delineamento composto central rotacional (DCCR). Em condições otimizadas, a clarificação química apresentou remoção de 75% da cor real, 61% da DQO, 77% da turbidez, 94 % do cromo total, 95% de cromo trivalente e 92% do cromo hexavalente. Constatando assim, que o PGα21Ca foi eficiente, principalmente na remoção de cromo. O processo de tratamento completo com clarificação química e fotocatálise heterogênea resultou em remoção de 87% da cor real, 92% da DQO, 91% da turbidez, 97 % do cromo total, 98% de cromo trivalente e 94% do cromo hexavalente. O processo de fotocatálise heterogênea contribuiu principalmente com as remoções de turbidez. Por meio desta pesquisa, comprovou-se a viabilidade da utilização do coagulante PGα21Ca para tratamento de efluente de curtume, considerando-o uma boa opção de coagulante devido ao alto rendimento e capacidade para remoção de compostos orgânicos e inorgânicos. / Tanneries are industries that cause significant environmental impact, because they use a large volume of water in leather production and the total wastewater volume generated is normally similar to the total water caught. In addition, there is the use of several chemical compounds in leather processing, generating highly polluted wastewater with high COD, organic matter, suspended solids, dissolved salts and metals. Therefore, the efficient treatment of this type of wastewater is indispensable, in order to minimize its environmental impacts and to comply with the current legislation. Chemical clarification (coagulation / flocculation / decantation) is one of the most used steps in the treatment of tannery wastewater, it is still used coagulants based on aluminum and iron salts, but they have been proven to be toxic to the environment. In order to replace the inorganic coagullants, many researches with natural polymers have being developed. PGα21Ca was developed for this purpose. It is mainly composed of calcium sulphate and γ-polyglutamic acid, presenting high biodegradability and low toxicity. The present work had the objective of studying the treatment of tannery wastewater by chemical clarification with coagullant PGα21Ca and photocatalytic degradation using the TiO2. The ideal treatment conditions were determined using experimental design methodology and central rotational compound design (CCD). Under optimized conditions, chemical clarification presented removal of 75% of color, 61% of COD, 77% of turbidity, 94% of total chromium, 95% of trivalent chromium and 92% of hexavalent chromium. Thus, PGα21Ca was mainly efficient for chromium removal. Complete treatment process with chemical clarification and heterogeneous photocatalysis resulted in removal of 87% of color, 92% of COD, 91% of turbidity, 97% of total chromium, 98% of trivalent chromium and 94% of hexavalent chromium. Heterogeneous photocatalysis process contributed mainly to turbidity removal. This research proved the feasibility of usage of PGα21Ca for the treatment of tannery wastewater, considering it a good coagulant option due to the high yield and capacity for removal of organic and inorganic compounds.