Síntese, caracterização e aplicação de LaSBA-15 e como catalisador para obtenção de biodiesel de soja via rota etílica

Biodiesel is an alternative fuel, renewable, biodegradable and nontoxic. The transesterification of vegetable oils or animal fat with alcohol is most common form of production of this fuel. The procedure for production of biodiesel occurs most commonly through the transesterification reaction in which catalysts are used to accelerate and increase their income and may be basic, acid or enzyme. The use of homogeneous catalysis requires specific conditions and purification steps of the reaction products (alkyl ester and glycerol) and removal of the catalyst at the end of the reaction. As an alternative to improve the yield of the transesterification reaction, minimize the cost of production is that many studies are being conducted with the application of heterogeneous catalysis. The use of nano-structured materials as catalysts in the production of biodiesel is a biofuel alternative for a similar to mineral diesel. Although slower, can esterify transesterified triglycerides and free fatty acids and suffer little influence of water, which may be present in the raw material. This study aimed at the synthesis, characterization and application of nano-structured materials as catalysts in the transesterification reaction of soybean oil to produce biodiesel by ethylic route. The type material containing SBA-15 mesoporous lanthanum embedded within rightly Si / La = 50 was used catalyst. Solid samples were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption. For the transesterification process, we used a molar ratio of 20:1 alcohol and oil with 0.250 g of catalyst at 60°C and times of 6 hours of reaction. It was determined the content of ethyl esters by H-NMR analysis and gas chromatography. It was found that the variable of conversion obtained was 80%, showing a good catalytic activity LaSBA-15 in the transesterification of vegetable oils via ethylic route

O biodiesel é um combustível alternativo, renovável, biodegradável e não tóxico. A transesterificação dos óleos vegetais ou gordura animal com álcool é a forma mais usual de produção desse combustível. O procedimento de produção de biodiesel ocorre mais comumente através da reação de transesterificação, na qual se utiliza catalisadores para acelerar e aumentar seu rendimento, podendo ser básico, ácido ou enzimático. O uso da catálise homogênea requer condições e etapas específicas de purificação dos produtos da reação (éster alquílicos e glicerol) e remoção do catalisador ao término da reação. Como alternativa para melhorar o rendimento da reação de transesterificação, minimizar os custos com a produção é que muitos estudos estão sendo realizados com aplicação de catálise heterogênea. O uso de materiais nano-estruturados como catalisadores na produção de biodiesel é uma alternativa para obter um biocombustível semelhante ao diesel mineral. Mesmo sendo mais lentos, conseguem transesterificar os triglicerídeos e esterificar os ácidos graxos livres, além de sofrerem pouca influência da água, que possa estar presente na matériaprima. Este trabalho teve como objetivo a síntese, caracterização e aplicação de materiais nano-estruturados como catalisadores na reação de transesterificação de óleo de soja, para obtenção de biodiesel pela rota etílica. O material do tipo SBA-15 contendo lantânio incorporado na estrutura mesoporosa, com razão Si/La=50, foi utilizado como catalisador. As amostras sólidas foram caracterizadas por difração de raios-X, análise termogravimétrica, espectroscopia na região do infravermelho, adsorção e dessorção de nitrogênio. Para o processo de transesterificação, utilizou-se uma razão molar entre álcool e óleo de 20:1 com 0,250 g de catalisador, temperatura de 60ºC e tempos de 6 horas de reação. Determinou-se o teor de ésteres etílicos pela análise de H-RMN e cromatografia a gás. Foi verificado que a variável de conversão obtida foi de 80%, mostrando uma boa atividade catalítica do LaSBA- 15 na transesterificação do óleo de soja via rota etílica