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Título [PT]: Síntese de SBA-16 utilizando cinzas de bagaço de cana-de-açúcar e sua aplicação na produção de biodiesel
Título [EN]: Synthesis of SBA-16 using sugarcane bagasse ash and its application in production of biodiesel
Autor(es): Arthur Felipe Boza
Palavras-chave [PT]:

Materiais mesoporosos. Reciclagem. Bagaço da cana-de-açúcar. Biodiesel. Cinzas do bagaço da cana-de-açúcar. SBA-16. Esterificação. Brasil.

Silvia Luciana Fávaro [Orientador] - UEM

Resumo: Resumo: O setor sucroenergético no Brasil é responsável por gerar, anualmente, cerca de 105 milhões de toneladas de cinzas do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) em seu processo de geração de energia. Como não há atualmente nenhuma legislação vigente que trata sobre este resíduo sólido, normalmente, acaba sendo alocado inadequadamente ou ocupando espaço em aterros sanitários o que pode gerar maiores impactos ambientais. A CBCA apresenta em sua composição diversos óxidos entre os quais o dióxido de silício é o mais abundante, normalmente possui valores acima de 60% em massa. A preocupação com o desenvolvimento sustentável leva o direcionamento das pesquisas à reciclagem dos resíduos gerados pelas indústrias. Neste sentido, uma rota de síntese foi proposta para a obtenção de um material mesoporoso do tipo SBA-16 que utiliza as CBCA como fonte de silício, e o seu aproveitamento como catalisador ácido na reação de esterificação de ácido oleico para produção de biodiesel. Inicialmente, para a síntese, foi coletado de uma usina local a CBCA que serviu como precursora da fonte de silício para a SBA-16. A síntese ocorreu com e sem tratamento hidrotérmico. As amostras obtidas, denominadas, 0h, 3h, 6h, 12h, 24h e 36h foram caracterizadas por difração de raios X a baixo ângulo (DRX), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção física de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). As amostras sintetizadas apresentaram propriedades textuais e estruturais adequadas para este tipo de material mesoporoso. A propriedade catalítica foi avaliada após a acidificação da superfície da SBA-16 pela incorporação de grupos de ácido sulfônico, aferido pela técnica de dessorção de amônia à temperatura programada (TPD-NH3), e seguido da esterificação metílica de ácido oleico para produção de biodiesel, a qual obteve uma formação de 98,3% de oleato de metila, avaliado por cromatografia em fase gasosa. Abstract: The sugarcane industry in Brazil is responsible for generating annually about 105 million tons of sugarcane bagasse ash (SCBA) in the process of power generation. As there is currently, no legislation in force that deals with this solid waste usually ends up being allocated inappropriately or taking up space in landfills, which can lead to greater environmental impacts. The SBCA presents in its composition different oxides including silicon dioxide is the most plentiful, usually has values higher than 60% by mass. The concern for sustainable development takes the direction of research on recycling of waste generated by industries. In this sense, a synthesis route has been proposed for obtaining a mesoporous material SBA-16 type using the SBCA as silicon source, and their use as acid catalyst in oleic acid esterification reaction for biodiesel production. Initially, for the synthesis it was collected from a local mill the SBCA which served as the precursor of silicon source for the SBA-16 obtained. The synthesis carried out with and without hydrothermal treatment. The samples, 0h, 3h, 6h, 12h, 24h and 36h were characterized by low angle X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, nitrogen adsorption techniques, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The samples showed textual and structural properties suitable for this type of mesoporous material. The catalytic activity was evaluated after the acidification of the SBA-16 by grafting of sulfonic acid groups onto surface, measured by temperature-programmed desorption of ammonia (TPD-NH3), followed by oleic acid methyl esterification to produce biodiesel which obtained yield 98.3%, performed by vapor-phase chromatography.

Idioma: Português Data de Publicação: 2015 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Silvia Luciana Fávaro Co-Orientador: Prof. Dr. Murilo Pereira Moisés Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Mecânica) UEM: Departamento de Engenharia Mecânica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertacao.pdf
Tamanho: 2111 Kb (2161614 bytes)
Criado: 12-04-2016 17:04
Atualizado: 12-04-2016 17:09
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