Viabilidade da catálise heterogênea na produção de Biodiesel

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Viabilidade da catálise heterogênea na produção de Biodiesel
Carolina Salles Freire
Maria Tereza Palhares Rezende
O que é?
Como ocorre?
Catálise Heterogênea
O que é?
Como ocorre?
Catálise Heterogênea
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g)
Pentóxido de divanádio
Outros exemplos
Catálise Heterogênea
Biodiesel e a reação de transesterificação
 O biodiesel consiste em um alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, derivado a partir da transesterificação;
Biodiesel e a reação de transesterificação
 O biodiesel consiste em um alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, derivado a partir da transesterificação;
Ácidos graxos (biocombustível)
Biodiesel e a reação de transesterificação
Exemplos de ésteres alquílicos que compõem o biodiesel: (a) oleato de metila; (b) linolenato de metila; (c) linoleato de metila; (d) palmitato de metila; (e) estereato de metila.
Biodiesel e a reação de transesterificação
Resultados satisfatórios os óleos vegetais utilizados, devem conter no máximo 0,5% de ácidos graxos livres; 
Caso contrário ocorre reação de saponificação.
Matérias-primas ricas em ácidos graxos livres presentes em resíduos e subprodutos de processamentos industriais da biomassa;
Reação de esterificação
Matérias-primas ricas em ácidos graxos livres presentes em resíduos e subprodutos de processamentos industriais da biomassa;
Reação de esterificação
Catalisadores em potencial depende da natureza dos sítios ácidos ou básicos dos materiais utilizados para obtenção do biodiesel;
 Sólidos que possuem sítios ácidos e/ou básicos de Lewis estão entre os mais testados.
Os catalisadores heterogêneos 
Recebe um par de elétrons
Doa um par de elétrons
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Ácidos de Lewis em reações de esterificação;
Os catalisadores heterogêneos
Perde molécula de água
Favorece o ataque nucleofílico do álcool
Monoéster continua adsorvido na superfície do catalisador
Molécula adsorvida na superfície do catalisador “L”
Bases de Lewis em reações de transesterificação;
Os catalisadores heterogêneos
Interação do catalisador com uma molécula de álcool
Favorece o ataque nucleofílico do éster
Íon alcóxido
Remove um próton do catalisador
Classes de catalisadores heterogêneos: zeólitas, óxidos, sais inorgânicos, compostos de coordenação, líquidos iônicos, ácidos e bases orgânicos e resinas trocadores;
Os catalisadores heterogêneos
Classes de catalisadores heterogêneos: zeólitas, óxidos, sais inorgânicos, compostos de coordenação, líquidos iônicos, ácidos e bases orgânicos e resinas trocadoras de íons;
Os catalisadores heterogêneos
Zeólitas
Classes de catalisadores heterogêneos: zeólitas, óxidos, sais inorgânicos, compostos de coordenação, líquidos iônicos, ácidos e bases orgânicos e resinas trocadoras de íons;
Os catalisadores heterogêneos
óxidos
Sais inorgânicos
Classes de catalisadores heterogêneos: zeólitas, óxidos, sais inorgânicos, compostos de coordenação, líquidos iônicos, ácidos e bases orgânicos e resinas trocadoras de íons;
Os catalisadores heterogêneos
Compostos de coordenação 
Complexos bimetálicos de cianteto (Fe2+, Zn2+, Cu2+, Ni2+ou Co2+)
Líquidos iônicos
1-n-butil-3-metilimidazol tetracloro-indano (BMI.InCl4) foi utilizado como catalisador na transesterificação do óleo de soja
Classes de catalisadores heterogêneos: zeólitas, óxidos, sais inorgânicos, compostos de coordenação, líquidos iônicos, ácidos e bases orgânicos e resinas trocadoras de íons;
Os catalisadores heterogêneos
Catalisadores ácidos: ácido sulfúrico, metanosulfônico, fosfórico e tricloroacético
 
Catalisadores básicos: hidroxila, amônia, compostos formados por aminas, entre outros.
Resinas trocadoras de íons: são pequenas esferas poliméricas carregadas com hidrogênio, sódio ou hidroxila
Catalisador de NbCl5 (Pentacloreto de nióbio)
Catalisador KIT-16 funcionalizado com ácido propilsulfônico
Catalisadores de óxido de cálcio, óxido de magnésio, zircônio/alumínio/titânio dopados com potássio
Catalisadores heterogêneos na produção de Biodiesel
http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/1370/1/camila_diana_lima.pdf
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-transesterificacao.htm
https://www.biodieselbr.com/revista/009/direto-do-laboratorio-09.htm
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/reacao-saponificacao.htm
http://repositorio.ufc.br/ri/bitstream/riufc/22397/3/2017_tese_afjuchoa.pdf
Referências Bibliográficas