Desempenho catalítico de niobiosilicatos na reação de esterificação de glicerol
Palavras-chave:
síntese direta, valorização do glicerol, triacetinaResumo
Este estudo relata a síntese de catalisadores niobiossilicatos do tipo SBA-15 (NbxS) para a conversão de glicerol via reação de esterificação. Os NbxS foram obtidos por síntese direta com controle de pH em diferentes razões Si/Nb (x = 50, 25 e 5). Os resultados indicaram a incorporação do Nb na estrutura do SBA-15, resultando em aumento das propriedades estruturais, texturais e ácidas em comparação ao SBA-15. A atividade catalítica foi avaliada na reação de esterificação do glicerol com ácido acético e anidrido acético, conduzida em duas etapas com reuso do catalisador. Os NbxS apresentaram rendimentos gravimétricos entre 60 e 70% após a primeira reação, com aumentos entre 13% e 20% na segunda etapa. A seletividade para triacetina foi de 76, 96 e 82% para Nb50S, Nb25S e Nb5S, respectivamente. O Nb25S destacou-se com a maior seletividade, comparável à do catalisador convencional H₂SO₄, sugerindo uma combinação eficiente entre acidez e acessibilidade aos sítios ativos. Dessa forma, os NbxS demonstram potencial como catalisadores para a valorização do glicerol via reação de esterificação.
Referências
ANP. Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 2024. Rio de Janeiro: ANP, 2024.
M. Ashokkumar. Bioresource Technology. 2022, 344, 126195.
N.M. Kosamia; M. Samavi; B.K. Uprety; S.K. Rakshit, Catalysts. 2020, 10, 609.
A. Galarneu. Langmuir. 2018, 34, 14134-14142.
Kresge, A. C.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature. 1992, 359, 710-712.
C. Thunyaratchatanon. Microporous And Mesoporous Materials. 2017, 253, 18-28.
P. M. Soares. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2017.
D. Zhao; Q. Huo; J. Feng; J. Kim; Y. Han; G. D. Stuchy. Journal of the American Chemical Society. 1998, 120, 6024-6036.
G. Luz; S. H. Lima; A. C. R. Melo; A. S. Araujo; V. J. Fernandes. Journal of materials Science. 2010, 45, 1117-1122.
A. S. Araujo; M. Jaroniec. JARONIEC. Thermochimica Acta. 2000, 175, 363.
A.G.D. Santos; L. Di Souza; V.J. Fernandes Júnior; A.S. de Araújo, BR Patente 10 2014 028964 0, 2014.
V. J. Fernandes Jr.; A. S. Araujo; G. J. T. Fernandes. J. Therm. Anal. Calorim. 1999, 56, 275–285.
X. Liao, Y. Zhu; S. Wang; Y. Li. Fuel Processing Technology. 2009, 90, 988-993.
L. Zhang; J.Y. Ying, AIChE J. 1997, 43, 2793–2801.
L. Fenglei; A. Wang; M. Xiang; Q. Hu; B. Hu. Separation and Purification Technology. 2022, 282, 120042.
M. Thommes; K. Kaneko; A. V. Neimark; J.P. Olivier; F. Rodriguez-Reinoso; J. Rouquerol; K.S.W. Sing, Pure Appl. Chem. 2015, 87, 1051–1069.
Gajardo, J.; Colmenares-Zerpa, J.; Peixoto, A. F.; Silva, D. S. A.; Silva, J. A.; Gispert-Guirado, F.; Llorca, J.; Urquieta-Gonzalez, E. A.; Santos, J. B. O.; Szanyi, J.; Sepúlveda, C.; Álvarez, M. G.; Chimentão, R. J. Journal Porous Mater. 2023, 30, 1687–1707.
F.G.H.S. Pinto; V.P.S. Caldeira; J. Villarroel-Rocha; K. Sapag; S.B.C. Pergher; A.G.D. Santos, Nanomaterials 2024, 14, 208.
D. Zhao; J. Sun; Q. Li; G.D. Stucky, Chem. Mater. 2000, 22, 275–279.
H. Hussein; C. Aprile; M. Devillers, Appl. Catal. A Gen. 2023, 667, 119444.
U.I. Nda-Umar; I. Ramli; E.N. Muhamad; Y.H. Taufiq-Yap; N. Azri, Biomass Convers. Biorefin. 2022, 12, 2045–2060.
V.L. Gonçalves; B.P. Pinto; J.C. Silva; C.J. Mota, Catal. Today 2008, 133, 673–677.
W. Godoy; G. Castro; L. Nápolis; J. Carpegiani; D. Guimarães; L. Aguiar, Macromol. Symp. 2020, 394, 1900169.
B.E.B. Costa; F.C. Rangel; R. S. Cruz, Matéria 2019, 24, 1-10.
M. Trejda; K. Stawicka; A. Dubinska; M. Ziolek, Catal. Today 2012, 187, 129–134.
