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dc.creatorRibeiro, Victor de Moraes
dc.date.accessioned2021-08-25T18:28:24Z
dc.date.available2021-08-25T18:28:24Z
dc.date.issued2019-11-25
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22060
dc.description.abstractZeolites are considered the most important catalysts in industry due to their unique properties. Among these materials, ZSM-5 highlights because of its stability and versatility, presenting a wide range of applications. Usually employed in processes related to petrochemical industry, ZSM-5 is also a potential catalyst of esterification reactions, within the context of researching alternative routes for biodiesel production. In this scenario, the realization of present work had as objective to promote different post-synthesis treatments over commercial ZSM-5 zeolite with high Si/Al ratio, evaluating the influence of such treatments on zeolite physicochemical properties and on its catalytic activity in esterification reaction of oleic acid with methyl acetate. The treatments employed were ion exchange, desilication, acidification and active phase impregnation (tungsten oxide) via mechanical stirring and ultrasound-assisted. The prepared catalysts had their textural, morphological and acidity properties characterized through techniques of X ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM) and characterization of acidity properties via infrared spectroscopy after adsorption of liquid pyridine. Esterification reactions were carried out at 240 °C, molar ratio equal to 1:10 (oleic acid:methyl acetate) and 10% (m/m) of catalyst, in relation to mass of oleic acid. The treatments performed were responsible for changing catalysts properties, as it was verified by characterization results. Besides that, post-synthesis modifications have influenced results of esterification reactions, being responsible for different yields and distribution of cis and trans isomers of oleic acid methyl ester (methyl oleate and methyl elaidate, respectively). The highest yield, equal to 66.71%, was achieved with zeolite subjected to ion exchange. With this catalyst, an egalitarian distribution between both isomers products was observed. From quantification of the two isomers and evaluation of their formation kinetics, it was possible to propose a reaction mechanism based on oleic acid isomerization, which is converted into elaidic acid, followed by esterification of both fatty acids to form the correspondent esters.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectZSM-5por
dc.subjectMetil oleatopor
dc.subjectMetil elaidatopor
dc.subjectÓxido de tungstêniopor
dc.subjectAcidificaçãopor
dc.subjectDessilicaizaçãopor
dc.subjectBiodieselpor
dc.subjectMethyl oleateeng
dc.subjectMethyl elaidateeng
dc.subjectTungsten oxideeng
dc.subjectAcidificationeng
dc.subjectDesilicationeng
dc.titleAvaliação de modificações pós-síntese em zeólita ZSM-5 comercial aplicada na esterificação de ácido oleico com acetato de metilapor
dc.title.alternativeEvaluation of post-synthesis modifications in commercial ZSM-5 zeolite applied to oleic acid esterification with methyl acetateeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoAs zeólitas são consideradas os catalisadores mais importantes da indústria devido a suas propriedades únicas. Dentre esses materiais, a ZSM-5 destaca-se por sua estabilidade e versatilidade, possuindo um amplo campo de aplicações. Usualmente empregada em processos relacionados à petroquímica, a ZSM-5 apresenta-se também como um catalisador em potencial de reações de esterificação, dentro do contexto da pesquisa de rotas alternativas para produção de biodiesel. Nesse cenário, a realização deste trabalho teve como objetivo promover diferentes tratamentos pós-síntese sobre zeólita ZSM-5 comercial com alta razão Si/Al, de modo a se avaliar a influência de tais tratamentos nas propriedades físico-químicas da zeólita e sobre sua atividade catalítica na reação de esterificação de ácido oleico com acetato de metila. Os tratamentos empregados foram os de troca iônica, dessilicalização, acidificação e impregnação de fase ativa (óxido de tungstênio) com agitação mecânica e com auxílio de ultrassom. Os catalisadores preparados tiveram suas propriedades estruturais, texturais, morfológicas e de acidez caracterizadas através das técnicas de difração de raios X (DRX), fisissorção de N2 a 77 K, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e caracterização de propriedades de acidez por espectroscopia de infravermelho após adsorção de piridina líquida. As reações de esterificação foram realizadas a 240 °C, com razão molar 1:10 (ácido oleico:acetato de metila) e concentração de catalisador de 10% (m/m), em relação à massa de ácido oleico. Os tratamentos aplicados foram responsáveis por alterar as propriedades dos catalisadores, como se verificou pelos resultados das caracterizações. Além disso, as modificações pós-síntese influenciaram também os resultados das reações de esterificação, sendo responsáveis por diferentes rendimentos e distribuição dos isômeros cis e trans do éster metílico do ácido oleico (metil oleato e metil elaidato, respectivamente). O maior rendimento, igual a 66,71%, foi obtido com a zeólita submetida à troca iônica. Com esse catalisador, uma distribuição igualitária entre os dois produtos isômeros também foi observada. A partir da quantificação dos dois isômeros e da avaliação da cinética de formação de ambos, foi possível propor um mecanismo de reação baseado na isomerização do ácido oleico, convertendo-se em ácido eláidico, seguido da esterificação dos dois ácidos graxos para formação dos respectivos ésteres.por
dc.contributor.advisor1Castilhos, Fernanda de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4590978604104577por
dc.contributor.advisor-co1Enzweiler, Heveline
dc.contributor.referee1Scaliante, Mara Heloisa Neves Olsen
dc.contributor.referee2Visioli, Luiz Jardel
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5353513017720280por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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