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Title: Síntese por reação de combustão de catalisadores à base de óxidos ferrosos dopados com alumínio para a produção de biodiesel.
Other Titles: Synthesis by combustion reaction of catalysts based on ferrous oxides doped with aluminum for the production of biodiesel.
???metadata.dc.creator???: FEITOSA, Alex Cavalcanti.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: COSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: VIEIRA, Lucianna da Gama Fernandes.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FARIAS, Ana Flávia Felix.
???metadata.dc.contributor.referee3???: OLIVEIRA, Djane de Fátima.
???metadata.dc.contributor.referee4???: PEREIRA, Kleberson Ricardo de Oliveira.
Keywords: Óxidos Ferrosos Dopados - Combustão de Catalisadores;Catalisador Magnético;Produção de Biodiesel;Sistemas Catalíticos - Heterogêneos e Homogêneos;Catalisadores - Óxidos Ferrosos Dopados - Biodiesel;Combustíveis Limpos e Renováveis - Biodiesel;Doped Ferrous Oxides - Combustion of Catalysts;Magnetic Catalyst;Biodiesel Production;Catalytic Systems - Heterogeneous and Homogeneous;Catalysts - Doped Ferrous Oxides - Biodiesel;Clean and Renewable Fuels - Biodiesel
Issue Date: 23-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FEITOSA, A. C. Síntese por reação de combustão de catalisadores à base de óxidos ferrosos dopados com alumínio para a produção de biodiesel. 2017. 126 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14031
???metadata.dc.description.resumo???: O aquecimento global e outros problemas ambientais tem despertado o interesse pelo desenvolvimento de combustíveis limpos e renováveis. Dentro desse contexto, o biodiesel tem sido largamente estudado, novas rotas, catalisadores empregados, matérias-primas, processos etc. O desenvolvimento de sistemas catalíticos heterogêneos para produção de biodiesel tem tido grande interesse mundial por inúmeros fatores ambientais, econômicos e etc. Contudo, a conversão alcançada por sistemas heterogêneos são inferiores aos sistemas homogêneos. Assim, no presente trabalho foram sintetizados por reação de combustão catalisadores à base de óxido ferrosos do tipo Fe2-xAlxO3 dopados com alumínio para produção de biodiesel pelos processos de transesterificação, esterificação e interesterificação. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios-X, análise granulométrica, análise textural, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva, teor de carbono, análise termogravimétrica e medidas magnéticas. Os catalisadores foram submetidos às reações de transesteritificação e interesterificação do óleo de soja e esterificação do ácido oleico com variação da razão molar. A síntese por reação de combustão foi monitorada quanto ao tempo e temperatura alcançadas. A reação por combustão foi efetiva no consumo dos reagentes, mostrando-se reprodutível, prática e rápida para sintetizar catalisadores nanoestruturados magnéticos com possibilidade de produção de pós em escala industrial. Os catalisadores foram efetivos na transesterificação alcançando conversões de até 96% em ésteres metílicos (biodiesel). Nas reações de interesterificação com acetato de metila alcançou conversões de até 92% em biodiesel com o diferencial de ser uma reação isenta de formação de glicerina. No processo de esterificação usando parâmetros brandos de reação as maiores conversões alcançadas foram de 78%. Assim, os catalisadores à base de óxidos ferrosos dopados com concentração de 1 e 1,5 moles de Al+3 apresentaram grande potencial de aplicação industrial na produção de biodiesel.
Abstract: Global warming and other environmental problems have raised concerns and the interest for the development of clean and renewable fuels. Within the context, biodiesel has been extensively studied, new routes, used catalysts, raw materials, processes etc. The development of heterogeneous catalytic systems for biodiesel production has been worldwide interest for innumerable factors such as environmental, economic and etc., however, the conversion heterogeneous systems are inferior to homogeneous systems. Thus, in the present work, catalysts based on ferrous oxide of the Fe2-xAlxO3 type were synthesized by combustion with aluminum for the production of biodiesel the by the processes of transesterification, esterification and inter-esterification. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, particle size analysis, textural analysis, scanning electron microscopy, Xray fluorescence spectroscopy by dispersive energy, carbon content, thermogravimetric analysis and magnetic property analysis. The catalysts were subjected to transesterification and interesterification reactions of soybean oil and esterification of oleic acid with variation of the molar ratio. The synthesis by combustion reaction was monitored with the time and temperature reached. The reaction by combustion was effective non-reagent consumption, showing reproducibility, practicability and a fast method to synthesize nanostructured magnetic catalysts with the possibility of production of the powder at industrial scale. The catalysts were effective in the transesterification, reaching a conversion of up to 96% in methyl esters (biodiesel). In the interesterification reactions with methyl acetate it reached conversions of up to 92% in biodiesel with the differential of being a reaction free of formation of glycerin. In the esterification process using mild reaction ranges as the highest conversions were 78%. Thus, the catalysts based on ferrous oxides doped with a concentration of 1 and 1.5 moles of Al+3 presented great potential of industrial production in the production of biodiesel.
Keywords: Óxidos Ferrosos Dopados - Combustão de Catalisadores
Catalisador Magnético
Produção de Biodiesel
Sistemas Catalíticos - Heterogêneos e Homogêneos
Catalisadores - Óxidos Ferrosos Dopados - Biodiesel
Combustíveis Limpos e Renováveis - Biodiesel
Doped Ferrous Oxides - Combustion of Catalysts
Magnetic Catalyst
Biodiesel Production
Catalytic Systems - Heterogeneous and Homogeneous
Catalysts - Doped Ferrous Oxides - Biodiesel
Clean and Renewable Fuels - Biodiesel
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14031
Appears in Collections:Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais.

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