Avaliação de catalisadores à base de estanho visando à produção de biodiesel

Atualmente, existe um crescente interesse por fontes de energia renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de biocombustíveis. O biodiesel é uma fonte alternativa de combustível bastante atrativa em relação ao diesel em decorrência de seus benefícios ambientais. A obtenção de biodiesel é geralmente realizada através de reações de transesterificação de óleos vegetais com álcool de cadeia curta. Entretanto, também se pode produzi-lo através da esterificação de ácidos graxos livres utilizando-se matérias-primas de baixa qualidade como rejeitos industriais, domésticos ou gorduras animais. O estudo de catalisadores que melhorem os resultados destas reações tem importante papel no desenvolvimento da produção de biodiesel. Normalmente, utilizam-se catalisadores básicos como o NaOH, nas reações de transesterificação. No entanto, o uso destes catalisadores causa impactos ambientais, além de promover a reação de saponificação quando a matéria-prima apresenta teores significativos de acidez, reduzindo o rendimento e dificultando a separação de fases. Este trabalho apresenta o estudo de catalisadores ácidos, à base de estanho, com ênfase especial no sulfato de estanho II, voltados para utilização na reação de esterificação de cargas contendo elevados teores em ácidos graxos. Avaliou-se a influência das variáveis: temperatura, concentração do catalisador, tipo de sistema reacional, quantidade de etanol, tipo de álcool, acidez, natureza dos ácidos graxos e temperatura de calcinação. Uma comparação entre os catalisadores, a questão da reutilização do catalisador e das mudanças proporcionadas pelo tratamento térmico ao qual foram submetidos também foram analisadas. Dentre os catalisadores estudados, os de sulfato de estanho mostraram maior atividade catalítica frente à reação estudada, os mais promissores sendo os calcinados até a temperatura de 500C. O principal motivo para os altos rendimentos encontrados foi associado ao comportamento pseudo-homogêneo do SnSO4, que se solubiliza, acidificando o meio reacional durante as reações de esterificação

Catalisadores à base de Mg/La e de Al/La para a produção de biodiesel a partir de óleos refinados e ácidos

A crescente preocupação com a preservação do meio ambiente aliada às perspectivas de esgotamento das fontes de energia obtidas dos combustíveis fósseis tem impulsionado a indústria a desenvolver combustíveis alternativos a partir de recursos renováveis e processos ambientalmente não agressivos. O biodiesel, uma mistura de ésteres de ácidos graxos obtida pela transesterificação catalítica de óleos vegetais com álcoois de cadeia curta (metanol ou etanol) é um combustível alternativo importante, pelo fato das suas propriedades (índice de cetano, conteúdo energético e viscosidade) serem similares às do diesel obtido a partir do petróleo. No presente trabalho, a transesterificação do óleo de soja com metanol para a produção de biodiesel foi estudada em presença de catalisadores sólidos à base de Mg/La e Al/La com propriedades ácido-básicas. Catalisadores de Mg/La com uma relação molar Mg/La igual a 9:1 foram preparados por coprecipitação utilizando três métodos que se diferenciavam quanto ao tipo de agente precipitante e a temperatura de calcinação. O catalisador preparado com (NH4)2CO3/NH4OH como agente precipitante e calcinado a 450 C apresentou as melhores características físico-químicas e catalíticas. Catalisadores à base de Mg/La e Al/La com diferentes composições químicas foram sintetizados nas condições de preparo selecionadas. O comportamento catalítico destes materiais foi investigado frente à reação de transesterificação do óleo de soja com metanol. O catalisador de Al/La com uma relação molar Al/La igual a 9:1 mostrou o melhor desempenho catalítico (rendimento em ésteres metílicos igual a 84 % a 180 C) e pode ser reutilizado por pelo menos três ciclos de reação. Também foram realizados testes catalíticos na presença do óleo de soja com 10 % de ácido oleico verificando-se que os catalisadores utilizados possuem sítios capazes de catalisar as reações de transesterificação e esterificação

Optimization of biodiesel production from trap grease via acid catalysis

As a kind of waste collected from restaurants, trap grease is a chemically challenging feedstock for biodiesel production for its high free fatty acid (FFA) content. A central composite design was used to evaluate the effect of methanol quantity, acid concentration and reaction time on the synthesis of biodiesel from the trap grease with 50% free fatty acid, while the reaction temperature was selected at 95 degrees C. Using response surface methodology, a quadratic polynomial equation was obtained for ester content by multiple regression analysis. Verification experiments confirmed the validity of the predicted model. To achieve the highest ester content of crude biodiesel (89.67%), the critical values of the three variables were 35.00 (methanol-to-oil molar ratio), 11.27 wt% (catalyst concentration based on trap grease) and 4.59 h (reaction time). The crude biodiesel could be purified by a second distillation to meet the requirement of biodiesel specification of Korea.

Platinum-macrocycle co-catalysts for electro-oxidation of formic acid

In this paper, it was found that the electrocatalytic activity of a Pt electrode for the electro-oxidation of formic acid could be dramatically enhanced with the modification of macrocycle compounds, such as iron-tetrasulfophthalocyanine (FeTSPc). The electro-oxidation of formic acid on a modified Pt electrode with FeTSPc occurs mainly through a direct pathway. A series of macrocycle compounds were also investigated as modifiers and exhibited a promotion effect similar to the Pt electrode.

Synthesis of Pd/C catalysts with designed lattice constants for the electro-oxidation of formic acid

Pd/C catalysts with designed lattice constants were synthesized for the electro-oxidation of formic acid. By changing the solvents in the preparation procedure, it was demonstrated that the different lattice constants of Pd crystallites could be controlled as desired. The varied lattice constants may be attributed to the difference in the interactions between solvents and PdCl2. it was found that the lattice constant had an obvious effect on the electro-catalytic performance of Pd.

Highly Active Carbon-supported PdSn Catalysts for Formic Acid Electrooxidation

PdSn/C catalysts with different atomic ratios of Pd to Sn were synthesised by a NaBH4 reduction method. Electrochemical tests show that the alloy catalysts exhibit significantly higher catalytic activity and stability for formic acid electrooxidation (FAEO) than the Pd/C catalyst prepared with the same method. XRD and TEM indicate that a particle-size effect is not the main cause for the high performance. XPS confirms that Pd is modified by Sn through an electronic effect which can decrease the adsorption strength of poisonous intermediates on Pd and thus promote the FAEO greatly.

The size-controlled synthesis of Pd/C catalysts by different solvents for formic acid electrooxidation

The size-controlled synthesis of Pd/C catalyst for formic acid electrooxidation is reported in this study. By using alcohol solvents with different chain length in the impregnation method, the sizes of Pd nanoparticles can be facilely tuned; this is attributed to the different viscosities of the solvents. The results show that a desired Pd/C catalyst with an average size of about 3 nm and a narrow size distribution is obtained when the solvent is n-butanol. The catalyst exhibits large electrochemically active surface area and high catalytic activity for formic acid electrooxidation.

Catalytic ring hydrogenation of benzoic acid with supported transition metal catalysts in scCO(2)

The ring hydrogenation of benzoic acid to cyclohexanecarboxylic acid over charcoal-supported transition metal catalysts in supercritical CO2 medium has been studied in the present work. The cyclohexanecarboxylic acid can be produced efficiently in supercritical CO2 at the low reaction temperature of 323 K. The presence of CO2 increases the reaction rate and several parameters have been discussed.

Effect of different VOPO4 phase catalysts on oxidative dehydrogenation of cyclohexane to cyclohexene in acetic acid

alpha(1)-VOPO4, alpha(II)-VOPO4 and beta-VOPO4 have been investigated as catalysts for the gas phase oxidative dehydrogenation (ODH) of cyclohexane to cyclohexene with the addition of acetic acid (HOAc) in the feeds in a fixed bed reactor. Different VOPO4 phases showed different acidity and reducibility. beta-VOPO4 phase is more active than alpha(I)-VOPO4 and alpha(II)-VOPO4 in the ODH without acetic acid addition. In the presence of acetic acid, the acidity of the catalyst may play an important role in the ODH process. Due to higher acidity, alpha(I)-VOPO4 phase catalyst gives better catalytic performances than alpha(I)-VOPO4 and beta-VOPO4 for the ODH of cyclohexane by adding of acetic acid in the reactants.