O papel do catalisador na transesterificação do glicerol com diferentes ésteres do ácido carbônico
Palavras-chave:
CaO, carbonato de glicerol, CTA-MCM-41, etapas reacionais e coprodutos, glicidolResumo
Este trabalho apresenta o estudo das reações de transesterificação entre o glicerol e diferentes ésteres do ácido carbônico (carbonato de dimetila, carbonato de dietila, carbonato de etileno e carbonato de propileno), utilizando a sílica híbrida CTA-MCM-41 e o óxido de cálcio (CaO) como catalisadores básicos. A CTA-MCM-41 foi sintetizada a partir de um método não hidrotérmico e o CaO de elevada pureza foi adquirido comercialmente. As reações foram realizadas em um reator batelada, na presença de dimetilformamida (DMF) como solvente, e os produtos reacionais foram analisados por cromatografia a gás (GC FID e GC-MS). Os resultados mostraram que a CTA-MCM-41 foi o catalisador que apresentou maior atividade catalítica, formando carbonato de glicerol e glicidol como principais produtos das reações, com pequenas quantidades de monocarbonatos de glicerol, tricarbonatos de glicerol e carbonatos de glicidol sendo produzidas. Por outro lado, o CaO apresentou menor atividade catalítica, porém foi mais seletivo à formação do carbonato de glicerol, sendo este o principal produto das reações, com pequenas quantidades de glicidol e tricarbonatos de glicerol sendo produzidas.
Referências
[1] E. S. Pattison, J. Am. Oil Chem. Soc. 1958, 35, p. 623 626.
[2] C. J. A. Mota, B. P. Pinto, A. L. de Lima, Glycerol Utilization, in: Glycerol, Ed.; Springer, 2017: p. 11 19.
[3] A. L. De Lima, C. M. Ronconi, C. J. A. Mota, Catal. Sci. Technol. 2016, 6, p. 2877-2891.
[4] H. W. Tan, A. R. Abdul Aziz, M. K. Aroua, Renew. Sustain. Energy Rev. 2013, 27, p. 118-127.
[5] A. E. F. Abomohra, M. Elsayed, S. Esakkimuthu, M. El-Sheekh, D. Hanelt, Prog. Energy Combust. Sci. 2020, 81, p. 100868.
[6] D. Singh, D. Sharma, S. L. Soni, S. Sharma, P. Kumar Sharma, A. Jhalani, Fuel. 2020, 262, p. 116553.
[7] ANP, Oil, Natural Gas and Biofuels Statistical Yearbook 2022, 2022. https://www.gov.br/anp/pt-br.
[8] A. E. Eisenhart, T. L. Beck, J. Phys. Chem. B. 2021, 125, p. 2157-2166.
[9] G. Rokicki, P. Rakoczy, P. Parzuchowski, M. Sobiecki, Green Chem. 2005, 7, p. 529-539.
[10] M. Szori, B. R. Giri, Z. Wang, A. E. Dawood, B. Viskolcz, A. Farooq, Sustain. Energy Fuels. 2018, 2, p. 2171-2178.
[11] C. Hu, M. Yoshida, H. C. Chen, S. Tsunekawa, Y. F. Lin, J. H. Huang, Chem. Eng. Sci. 2021, 235, p. 116451.
[12] M. O. Sonnati, S. Amigoni, T. Darmanin, O. Choulet, Green Chem. 2013, 15, p. 283-306.
[13] S. Sahani, S. N. Upadhyay, Y. C. Sharma, Ind. Eng. Chem. Res. 2021, 60, p. 67-88.
[14] G. M. de Paula, J. G. Eid, D. Cardoso, React. Kinet. Mech. Catal. 2023, 136, p. 107-124.
[15] J. A. Araújo, F. T. Cruz, I. H. Cruz, D. Cardoso, Microporous Mesoporous Mater. 2013, 180, p. 14–21.
[16] X. S. Zhao, G. Q. Lu, A. K. Whittaker, G. J. Millar, H. Y. Zhu, J. Phys. Chem. B. 1997, 101, p. 6525-6531.
[17] X. K. Tian, S. C. Lin, J. Yan, C. Y. Zhao, Chem. Eng. J. 2022, 428, p. 131229.
[18] X. Liang, R. Dai, S. Chang, Y. Wei, B. Zhang, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2022, p. 129446.
[19] A. Nawar, M. Ali, A. H. Khoja, A. Waqas, M. Anwar, M. Mahmood, J. Environ. Chem. Eng. 2021, 9 p. 104871.
[20] J.A. Madrid, M. Lanzón, Appl. Surf. Sci. 2017, 424, p. 2-8.
[21] L. N. R. de Paula, G. M. de Paula, D. Cardoso, React. Kinet. Mech. Catal. 2022, 135, p. 2427-2439.
[22] J. R. Ochoa-Gómez, O. G. J. Aberasturi, B. M. Madurga, A. P. Rodríguez, C. Ramírez-López, L. Lorenzo-Ibarreta, J. Torrecilla-Soria, M. C. Villarán-Velasco, Appl. Catal. A Gen. 2009, 366, p. 315-324.
[23] J. Zhu, D. Chen, Z. Wang, Q. Wu, Z. Yin, Z. Wei, Chem. Eng. Sci. 2022, 258, p. 117760.
[24] S. Jaiswal, S. Sahani, Y. C. Shar, J. Environ. Chem. Eng. 2022, 10, p. 107485.
[25] X. Zhang, S. Wei, X. Zhao, Z. Chen, H. Wu, P. Rong, Y. Sun, Y. Li, H. Yu, D. Wang, Appl. Catal. A Gen. 2020, 590, p. 117313.
[26] S. M. Gade, M. K. Munshi, B. M. Chherawalla, V. H. Rane, A. A. Kelkar, Catal. Commun. 2012, 27, p. 184 188.
[27] J. Esteban, E. Domínguez, M. Ladero, F. Garcia-Ochoa, Fuel Process. Technol. 2015, 138, p. 243-251.