Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Layani Crystini Antonio da Silva.pdf: 3602080 bytes, checksum: 549974109a316672aa67e6aa29fdb910 (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / The demand for renewable energy sources that are environmentally friendly is increasing every year, especially for biodiesel, a biofuel for use in internal combustion engines biodegradable and nontoxic. In turn, biodiesel is commercially produced by transesterification process using homogeneous catalysts such as NaOH or KOH, which possess good yields despite purification steps of biodiesel quite costly, and the raw material used has a high cost. The replacement of homogeneous catalysts by heterogeneous transesterification reactions is very promising because this method has some advantages such as easy separation of the biodiesel formed in the reaction and the catalyst and the possibility of reuse of the catalyst. This study aimed to produce biodiesel using modified clays as heterogeneous catalyst. Clays are abundant natural raw materials and therefore have a low cost, and enable manipulation of their properties. Thus, natural clays have been chemically modified by treatment with KF. After treatment the catalysts were characterized structurally by the techniques of XRF, XRD, IR, SEM and BET then applied to transesterification reactions. Tests using Hammett indicators were applied on fresh catalysts and clay, where the results confirmed a greater number of basic sites for the catalysts compared to untreated clay with KF. To achieve the goal of producing biodiesel was performed 23 factorial design for three catalysts. Thus the best yield obtained was 89% using the catalyst KF-Clay 1 in molar ratio 1:9 reaction conditions, amount of catalyst of 25% over the mass of the oil temperature of 80 ° C and 1 hour of reaction. Test was conducted with catalyst reuse Clay KF-1 that showed a gradual loss of catalytic activity and leaching tests showed that among the three catalysts used at work, Clay KF-1 shows greater stability. / A procura por fontes renováveis de energia que sejam ambientalmente corretas vem aumentando a cada ano, em especial para o biodiesel, um biocombustível para uso em motores a combustão interna biodegradável e não tóxico. Por sua vez, o biodiesel é produzido comercialmente pelo processo de transesterificação utilizando catalisadores homogêneos tais como NaOH ou KOH, que apesar de bons rendimentos possuem etapas de purificação do biodiesel bastante onerosas e, a matéria prima utilizada possui um alto custo. A substituição de catalisadores homogêneos por heterogêneos em reações de transesterificação é bastante promissora, pois este método possui algumas vantagens como fácil separação entre o biodiesel formado na reação e o catalisador e possibilidade de reuso do catalisador. Este trabalho teve como objetivo produzir biodiesel empregando argilas modificadas como catalisador heterogêneo. As argilas são matérias-primas naturais abundantes e, portanto, possuem baixo custo, além de possibilitar manipulação de suas propriedades. Desta forma, argilas naturais foram modificadas quimicamente por tratamento com KF. Após o tratamento os catalisadores obtidos foram caracterizados estruturalmente pelas técnicas de FRX, DRX, IV, MEV e BET, depois aplicados em reações de transesterificação. Testes utilizando indicadores de Hammett foram aplicados sobre as argilas in natura e catalisadores, onde os resultados comprovaram um maior número de sítios básicos para os catalisadores, quando comparados com argila sem tratamento com KF. Para alcançar o objetivo de produção de biodiesel foi realizado planejamento fatorial 23 para três catalisadores. Assim o melhor rendimento obtido foi de 89% utilizando o catalisador KF-Argila 1, nas condições reacionais razão molar 1:9, quantidade de catalisador de 25% em relação a massa do óleo, temperatura de 80 oC e 1 hora de reação. Foi realizado teste de reuso com o catalisador KF-Argila 1 que apresentou uma gradativa perda na atividade catalítica e, testes de lixiviação comprovaram que dentre os três catalisadores utilizados no trabalho, o KF-Argila 1 apresenta maior estabilidade.

The development of heterogeneous catalysts, which are efficient and easy recovery, is major technological challenges faced, linked to environmental and economic concerns. In the present work we studied the catalytic SnO2 systems, MoO3 and SnO2/MoO3 in the conversion of fructose, with particular attention to SnO2/MoO3 systems, which were synthesized in various proportions by weight of molybdenum oxide, using the impregnation technique By wet method, aiming to obtain materials with high industrial applicability. The catalysts were characterized using various techniques, including, thermogravimetric analysis (TG/DTA), absorption spectroscopy in the infrared (FTIR) spectroscopy, Raman spectroscopy, diffraction X-ray (XRD), FTIR using pyridine as probe molecule spectroscopy Diffuse ultraviolet-visible reflectance (DRS) and fisistion analysis (BET). In addition to these techniques, the acid sites of the catalysts were measured by the aqueous method using sodium hydroxide and hydrochloric acid as the titrant. The results show that the main factor that influences the conversion of fructose are present the acid sites in the catalysts. This study shows that the molybdenum oxide obtained high fructose conversions at temperatures of 150 ° C and 190 ° C, but this does not reflect the products quantified by HPLC, with a large production of insoluble materials in the reaction medium, which are the main cause fouling of catalysts. On the other hand, tin oxide presented low activity in the conversion of fructose, but high selectivity to Hydroxymethylfurfural (HMF). In this context, the catalyst that provided good conversions and less formation of insoluble materials was SnMo25, being HMF selective. On the other hand, SnMo50 and SnMo75 provided high selectivity to lactic acid, but with the inconvenience of formation of insoluble products in appreciable quantity. The impregnation was an effective strategy for the formation of new sites and reuse leaching test and showed promising results. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O desenvolvimento de catalisadores heterogêneos, que sejam eficientes e de fácil recuperação, é um dos principais desafios tecnológicos enfrentados atualmente, atrelado às preocupações ambientais e econômicas. Assim, no presente trabalho foram estudados os sistemas catalíticos SnO2, MoO3 e SnO2/MoO3 na conversão da frutose, com especial atenção ao sistema SnO2/MoO3, os quais foram sintetizados em diversas proporções em massa de óxido de molibdênio, utilizando a técnica de impregnação por via úmida, visando obter materiais com alta aplicabilidade industrial. Os catalisadores foram caracterizados utilizando várias técnicas, nomeadamente, análise termogravimétrica (TG/DTA), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia Raman, difração de raio-x (DRX), FTIR utilizando a piridina como molécula sonda, espectroscopia de refletância difusa no ultravioleta-visível (DRS) e análises de fisissorção (BET). Além dessas técnicas, os sítios dos catalisadores foram medidos pelo método aquoso utilizando hidróxido de sódio e ácido clorídrico como agente de titulação. Os resultados mostram que o principal fator que influência a conversão da frutose são os sítios ácidos presentes nos catalisadores. Com esse estudo pode-se constatar que o óxido de molibdênio obteve altas conversões de frutose nas temperaturas de 150 °C e 190 °C, porém isso não reflete os produtos quantificados por HPLC, havendo grande produção de materiais insolúveis, que são a principal causa de incrustação dos catalisadores. Por outro lado, o óxido de estanho apresentou baixa atividade na conversão da frutose, porém alta seletividade a Hidroximetilfurfural (HMF). Nesse contexto, o catalisador que proporcionou boas conversões e menor formação de materiais insolúveis foi o SnMo25, sendo seletivo a HMF. Por outro lado, o SnMo50 e SnMo75 proporcionaram altas seletividade a ácidos orgânicos, porém com o inconveniente da formação de produtos insolúveis em quantidade apreciável. A impregnação foi uma estratégia eficiente, para a formação de novos sítios e os testes de reuso e lixiviação exibiram resultados promissores.