Desenvolvimento de catalisadores de cobre suportados em alumina para a hidrogenação de biodiesel

Abstract

RESUMO: O biodiesel apresenta diversas vantagens sobre o diesel de petróleo, tais como a menor emissão de poluentes e biodegradabilidade, porém, um dos principais problemas técnicos enfrentados pelo biodiesel é a sua suscetibilidade à oxidação. O processo de hidrogenação catalítica pode ser aplicado com a finalidade de melhorar a estabilidade oxidativa do biodiesel, proporcionando a fabricação de um combustível com melhores propriedades físicas e uma melhor estabilidade frente à oxidação. Esta reação de hidrogenação pode ser realizada em condições brandas com adição de catalizadores a base de cobre, que foram sintetizados por métodos diferentes: Impregnação úmida, sol-gel convencional e sol-gel combustão. Dentre os catalisadores sintetizados por impregnação a úmido catalisador C foi o que apresentou melhor desempenho e tinha a composição de 50% de CuO e 50% Al2O3 e os sol-géis foram sintetizados nessa concentração. Por meio das caracterizações foram encontrados valores satisfatórios de área específica, volume e diâmetro de poros e as concentrações nominais estão próximas das concentrações reais em todos catalisadores e os mesmos apresentaram atividade catalítica. O catalisador preparado pelo método sol-gel combustão (I-2) com concentração de 50% de CuO e 50% Al2O3 embora tenha apresentado o menor valor de área específica (39 m²/g), apresentou o maior valor de diâmetro de poro (142 ?) e resultados satisfatórios nas reações de hidrogenação, os catalisadores que apresentaram menor índice de iodo foram: O catalisador C, sintetizado pelo método da impregnação com concentração de 50% de CuO e 50% Al2O3, os catalisadores sintetizados pelo método sol-gel convencional (F e G) ambos com concentrações de 50% de CuO e 50% Al2O3 e o catalisador sintetizado pelo método sol-gel combustão (I-2) com concentração de 50% de CuO e 50% Al2O3, indicando maior de grau de hidrogenação, e esses resultados foram confirmados pelas análises cromatográficas

ABSTRACT: Biodiesel has several advantages over petroleum diesel, such as the lower emission of pollutants and biodegradability, but one of the main technical problems faced by biodiesel is its susceptibility to oxidation. The catalytic hydrogenation process can be applied for the purpose of improving the oxidative stability of the biodiesel, providing the manufacture of a fuel having better physical properties and better oxidation stability. This hydrogenation reaction can be performed under mild conditions with the addition of copper-based catalysts, which were synthesized by different methods: wet impregnation, conventional sol-gel and sol-gel combustion. Among the catalysts synthesized by wet impregnation catalyst C was the one that presented the best performance and had the composition of 50% CuO and 50% Al2O3 and the sol-gels were synthesized at that concentration. By means of characterizations satisfactory values of specific area, volume and pore diameter were found and the nominal concentrations are close to the real concentrations in all catalysts and they had catalytic activity. The catalysts prepared by the sol-gel combustion method (I-2) with a concentration of 50% CuO and 50% Al2O3, although presenting the smallest specific area value (39 m² / g), presented the highest pore diameter value ( The catalysts that had the lowest iodine content were: Catalyst C, synthesized by the impregnation method with 50% concentration of CuO and 50% Al2O3, the catalysts synthesized by the sol-gel method (I-2) with a concentration of 50% CuO and 50% Al2O, indicating a higher degree of CuO and 50% Al2O3 concentration. hydrogenation, and these results were confirmed by the chromatographic analyzes