Campo DC | Valor | Idioma |
dc.creator | Abeyta, Kimberly Paim | - |
dc.date.accessioned | 2024-08-09T13:02:01Z | - |
dc.date.available | 2024-08-09T13:02:01Z | - |
dc.date.issued | 2024-05-16 | - |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39779 | - |
dc.description.abstract | The increase in glycerol production, which is obtained during transesterification to produce biodiesel,
has led to a devaluation of this by-product due to the supply on the global market. However, the use
of glycerol as a feedstock to produce higher value-added products can improve the economic viability
of the biofuels industry. Catalytic hydrogenolysis has emerged as a promising alternative for the
synthesis of 1,3-propanediol, an alcohol commonly used in polymerization reactions, especially in
the production of polytrimethylene terephthalate and polyurethane, and 1,2-propanediol, a molecule
widely used in resins production. The aim of this work is therefore to convert glycerol into its
derivatives, especially 1,3-propanediol, in order to increase the value of the biodiesel chain. A
montmorillonite clay (pillared with Zr and unpillared) was impregnated with Pt (2% m/m) and WO3
(0, 5, 10 and 15% m/m) and evaluated in the glycerol conversion reaction. The aim of the test was to
evaluate the influence of the modification of the catalyst structure, the amount and the strength of the
acidic sites on the catalytic activity and the selectivity for propanediols. The samples were
characterized by thermogravimetric analysis (TGA), X-ray fluorescence (XRF), N2-physisorption,
Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Raman, scanning electron
microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy with pyridine (FTIR-Py). The
catalytic evaluation was carried out in a stirred batch Parr reactor under a hydrogen pressure of 5 MPa
at a temperature of 200°C for 6 h. The synthesized materials showed a micro- and mesoporous
structure of plate-like aggregates and slit-like pores characteristic of clays with disaggregated layers.
The addition of platinum and tungsten did not alter this structure, forming only platinum sites and a
mixture of crystalline WO3 and amorphous mono- and polytungstate species. Although the structure
remained unchanged, the acidity of the materials was modified, with a reduction in total acidic sites
after impregnation, along with the alteration of the Brønsted/Lewis (B/L) ratio in all samples. Prior
to treatment, they had more Brønsted sites, whereas after treatment, they showed more Lewis sites.
Clay pillaring was not efficient, as the support used was already quite disorganized, hindering the
entry of the pillaring agent into the interlayer spaces. Among the catalysts analyzed, Pt-10WO3/MMT
exhibited 17% selectivity for 1,2-PDO and 17% for 1,3-PDO, the best result among the evaluated
materials. Pt-MMT catalyst showed the highest selectivity for 1,2-PDO formation (53.5%).
Considering the results of catalytic tests, the catalyst with 10% tungsten showed the most promising
performance for glycerol hydrogenolysis reaction with a focus on 1,3-PDO formation, while the
catalyst with platinum alone was efficient for 1,2-PDO formation. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal da Bahia | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | 1,3-propanodiol | pt_BR |
dc.subject | 1,2-propanodiol | pt_BR |
dc.subject | Hidrogenólise do glicerol | pt_BR |
dc.subject | Pilarização de argila | pt_BR |
dc.subject | Montmorilonita | pt_BR |
dc.subject.other | 1,3-propanediol | pt_BR |
dc.subject.other | 1,2-propanediol | pt_BR |
dc.subject.other | Glycerol hydrogenolysis | pt_BR |
dc.subject.other | Clay pillarization | pt_BR |
dc.subject.other | Montmorillonite | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de catalisadores WO3/MMT para a hidrogenólise do glicerol a propanodiol | pt_BR |
dc.title.alternative | Development of Pt-WO3/MMT catalysts for glycerol hydrogenolysis to propanediol | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFBA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS ORGANICOS | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Teixeira, Leonardo Sena Gomes | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5061261000226463 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva, Maria Luiza Andrade da | - |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1800701779754857 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co2 | Silva, Caio Luis Santos | - |
dc.contributor.advisor-co2Lattes | http://lattes.cnpq.br/9621755237282896 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Teixeira, Leonardo Sena Gomes | - |
dc.contributor.referee2 | Santos, Caio Luiz | - |
dc.contributor.referee3 | Silva, Maria Luiza Andrade da | - |
dc.contributor.referee4 | Silva, Luiz Antonio Magalhães da | - |
dc.contributor.referee5 | Gaspar, Alexandre Barros | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8507533475210345 | pt_BR |
dc.description.resumo | O aumento da produção de glicerol, obtido no processo de transesterificação para formação do
biodiesel, provocou a desvalorização desse coproduto devido à sua grande oferta no mercado
mundial. Entretanto, a utilização do glicerol, como matéria-prima na geração de produtos de maior
valor agregado pode aumentar a economicidade da indústria de biocombustíveis. A hidrogenólise
catalítica mostrou-se uma alternativa promissora para síntese do 1,3-propanodiol, um álcool muito
utilizado em reações de polimerização, particularmente na produção do tereftalato de politrimetileno
e do poliuretano, e o 1,2-propanodiol, molécula muito utilizada na fabricação de resinas. Sendo assim,
esse trabalho tem por objetivo transformar o glicerol em propanodiol, em especial o 1,3-propanodiol
(1,3-PDO), como forma de valorizar a cadeia do biodiesel. Uma argila do tipo montmorilonita
(pilarizada com Zr e sem pilarizar) foi impregnada com Pt (2%, m/m) e WO3 (0, 5, 10 e 15%, m/m),
e avaliada na reação de transformação do glicerol. O teste teve como objetivo avaliar a influência da
modificação da estrutura, quantidade e força de sítios ácidos do catalisador através da atividade
catalítica e seletividade para os propanodióis. As amostras foram caracterizadas por termogravimetria
(TG), fluorescência de raios-X (FRX), fisissorção de N2, difração de raios-X (DRX), espectroscopia
Raman, microscopia eletronica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho por
transformada de Fourier (FTIR) e FTIR com adsorção de piridina (FTIR-Py). A avaliação catalítica
foi realizada em um reator batelada tipo Parr agitado sob pressão de hidrogênio a 5 Mpa e temperatura
de 200 °C por 6 h. Os materiais sintetizados apresentaram estrutura micro e mesoporosa de agregado
de placas e poros tipo fenda, característica de argilas com camadas desagregadas. A adição de platina
e tungstênio não alteraram essa estrutura, formando apenas sítios de platina e uma mistura de WO3
cristalino e espécies amorfas de mono e politungstato. Apesar de não alterarem a estrutura, a acidez
dos materiais foi modificada, com a redução dos sítios ácidos totais após a impregnação, além da
alteração da razão Brønsted/Lewis (B/L) em todas as amostras, que antes do tratamento tinham mais
sítios de Brønsted e após o tratamento apresentou mais sítios de Lewis. Uma vez que o suporte
utilizado já se encontrava bastante desorganizado, a entrada do agente pilarizante nos espaços entre
camadas foi reduzida. Dos catalisadores analisados, o Pt-10WO3/MMT apresentou 17% de
seletividade para 1,2-PDO e 17% para o 1,3-PDO, o melhor resultado dentre os materiais avaliados.
O catalisador Pt-MMT apresentou maior seletividade para a formação do 1,2-PDO (53,5%). Tendo
em vista os resultados dos ensaios catalíticos, o catalisador com 10% de tungstênio se mostrou o mais
promissor para a reação de hidrogenólise do glicerol com foco na formação do 1,3-PDO e o
catalisador apenas com platina foi eficiente para a formação do 1,2-PDO. | pt_BR |
dc.publisher.department | Escola Politécnica | pt_BR |
dc.type.degree | Mestrado Acadêmico | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEQ)
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