POLÍMERO SULFONADO UTILIZADO COMO CATALISADOR HETEROGÊNEO NA REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO
Ácidos inorgânicos são amplamente
utilizados como catalisadores homogêneos
em reações de produção de biocombustíveis.
Embora sejam altamente ativos e não
onerosos, é necessário um processo especial
de separação e purificação do produto final,
o que resulta no grande volume de resíduos
tóxicos e corrosivos, além das desvantagens
como a corrosão de equipamentos e dificuldade
no reciclo do catalisador. Desse modo, a
catálise heterogênea surge com a proposta
de desenvolver processos mais limpos, mais
seguros e economicamente viáveis. Já é comum
o uso resina polimérica como matéria-prima
para a produção de catalisadores com elevada
área superficial e concentrações de sítios ativos
ajustáveis. Neste trabalho, o catalisador ácido
sólido foi sintetizado a partir do método softtemplate,
utilizando resorcinol e formaldeído
como fonte de carbono, pluronic F127 como
agente direcionador de estrutura e o ácido
4-hidroxibenzenosulfônico, como fonte de grupo
sulfônico. A eficiência catalítica do material foi
testada na reação modelo de esterificação,
sob as condições de reação: razão molar
ácido oleico/metanol 1:12, carregamento de
catalisador 5%, temperatura de 100°C por 1h.
Obteve-se uma conversão em ésteres metílicos
de 91% com o uso do catalisador sintetizado
com 60% de ácido em relação ao resorcinol,
enquanto que a reação sem catalisador
apresentou apenas 12% de conversão. Esse
estudo mostra resultados promissores para
a obtenção de catalisadores heterogêneos
sulfonados a partir de resinas poliméricas e
vem com a principal novidade de preparar um
catalisador a partir da funcionalização com
ácido 4-hidroxibenzenosulfônico via síntese
direta.
POLÍMERO SULFONADO UTILIZADO COMO CATALISADOR HETEROGÊNEO NA REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO
-
DOI: 10.22533/at.ed.21819110915
-
Palavras-chave: catalisador ácido sólido, resina polimérica, soft-template e esterificação.
-
Keywords: solid acid catalyst, polymer resin, soft-template, esterification.
-
Abstract:
Liquid inorganic acids are widely used as homogeneous catalysts for
biofuel production. Although highly active and low cost, it is imperative a tedious
process for separation and purification of the product. Besides the large volume of
toxic and corrosive waste produced, there is also the drawback such as corrosion
of equipment and difficulty for recycling the catalyst. Thereby, heterogeneous
catalysis is a pathway to cleaner, safer and economically viable processes to produce
chemicals. Moreover, it is worldwide the use of polymer resin as raw materials for the
production of catalysts with high surface areas and adjustable active sites. Herein,
solid acid catalyst was synthesized from the soft-template method using resorcinol
and formaldehyde as carbon precursor, pluronic F127 as structure directing agent and
4-hydroxybenzenesulfonic acid as source of the sulfonic group. The catalytic activity
was tested in the esterification reaction under the reaction conditions: molar ratio of
1:12, 5% of catalyst, and reaction temperature of 100°C for 1h. A conversion to 91%
methyl esters was achieved using the catalyst synthesized with 60% of acid, while the
reaction without catalyst showed only 12% conversion. In summary, this study shows
promising results for obtaining heterogeneous sulfonated catalysts from polymer resins
and comes with the main novelty of preparing a catalyst from the functionalization with
4-hydroxybenzenesulfonic acid via one-pot synthesis.
-
Número de páginas: 15
- Victória Maria Ribeiro Lima
- Rayanne Oliveira de Araújo
- Jamal da Silva Chaar
- Luiz Kleber Carvalho de Souza
